[发明专利]锂离子电池用涂胶隔膜及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及锂离子电池用隔膜领域，公开了一种锂离子电池用涂胶隔膜及其制备方法和应用。本发明的锂离子电池用涂胶隔膜包括基膜和形成在所述基膜表面的涂胶层，所述涂胶层的厚度偏差百分比为10％以下，其中，厚度偏差百分比＝(D_max‑D_min)/D_ave×100％，D_max为所述涂胶层的厚度的最大值，D_min为涂胶层的厚度的最小值，D_ave为涂胶层的厚度的平均值。根据本发明，能够提供一种操作简单、环保、可控性强、涂胶隔膜一致性高的锂离子电池用涂胶隔膜及其制备方法和应用。

技术领域

本发明涉及锂离子电池用隔膜领域，具体涉及一种锂离子电池用涂胶隔膜及其制备方法和应用。

背景技术

现有隔膜涂胶层结构，可实现极片和隔膜粘接在一起的基本功能，提高电芯的成型性能，即电芯的硬度。同时，极片和隔膜粘结在一起，明显改善界面平整度，并抑制极芯的变形。现有的电池内涂胶隔膜产品，大多采用液态浆料体系来制备。

目前按照涂胶层可分为水系涂层和油系涂层，另外涂胶层有连续的(例如满涂)，也有非连续的(例如点涂及喷涂等)。

发明内容

本申请的发明人经过多次实验发现，无论是水系涂层或者是油系涂层，再或者是满涂、分散涂布，均存在颗粒的堆积团聚现象。

并且，在实际使用时，发现现有技术的隔膜在其自身结构和使用性能上未能达到最佳的使用效果和工作效能，仍存在有诸多不足。现将其缺点归纳如下：

油系涂层涂胶隔膜，一方面，其油性涂层采用化学溶剂配制而成，对环境污染严重、成本高；另一方面，油系体系造孔工艺复杂，控制难度高，较难获得孔径一致、分布均一的涂胶层。由此，市场的上油系涂胶隔膜，涂胶层的透过性差，透气值增加值约50s以上(gurley值100cc)，热压后透气值增加更多，这将严重阻碍锂离子在隔膜孔径中的整体的传输，大幅度提高电池的阻抗，离子电导降低5％以上，加速电池整体的极化，影响电池的循环和倍率等性能。

而水系涂层的涂胶隔膜中，满涂形式其胶层为全覆盖隔膜，影响隔膜的整体的透气性，涂胶层的透气值增加值约50s以上(gurley值100cc)，离子电导降低5％以上，热压后增加更多，从而影响电池的倍率放电及循环性能；点涂及喷涂方式中，工艺窗口较窄，涂胶层在隔膜的水平面和截面方向上一致性均较差。涂胶颗粒团聚后，涂胶层水平分布不均匀，最终严重影响隔膜的一致性，涂胶层透气值偏差大，导致锂离子在隔膜中的传输不一致。锂离子的不均匀传输，离子电导波动大，差异可达到100％，电池的局部极化，将产生析锂等大量的安全隐患。同时，难以控制涂胶层的厚度，同一隔膜的涂胶层厚度波动范围大，达到1-10μm，导致隔膜和极片间的粘结强度难以保证，对隔膜以及电池的质量管控和使用性能影响也较大。

本发明的目的是为了克服现有技术存在的涂胶隔膜环境污染严重、工序复杂、成本高、可控性低、一致性差等问题，提供一种操作简单、环保、可控性强、隔膜一致性高的锂离子电池用涂胶隔膜及其制备方法和应用。

根据本发明的第一方面，提供一种锂离子电池用涂胶隔膜，该锂离子电池用涂胶隔膜包括基膜和形成在所述基膜表面的涂胶层，所述涂胶层的厚度偏差百分比为10％以下，其中，厚度偏差百分比＝(D_max-D_min)/D_ave×100％，D_max为所述涂胶层的厚度的最大值，D_min为涂胶层的厚度的最小值，D_ave为涂胶层的厚度的平均值。

优选地，所述涂胶层的厚度偏差百分比为0-8％。

优选地，所述涂胶隔膜的透气值与所述基膜的透气值的差值为0-20s/100cc，更优选为0-15s/100cc。