[发明专利]具有高粘结性聚合物涂膜的复合隔膜的制备方法

说明书

本发明具有高粘结性聚合物涂膜的复合隔膜的制备方法，由该方法制备得到的复合隔膜和包括该复合隔膜的锂电池。所述方法包括：将聚合物粉末、粘结剂、有机改造剂、增稠剂、润湿剂和水混合均匀得到改性聚合物浆料；将改性聚合物浆料涂覆于基膜的至少一个表面上；使经涂覆的基膜表面与水接触进行萃取硬化；使经萃取硬化的基膜干燥得到复合隔膜。采用本发明的制备复合隔膜的方法制备的复合隔膜中，改性聚合物之间及改性聚合物与隔膜之间粘结力增大，并且相对于常规复合隔膜，对于正极片具有较高的粘结力。

技术领域

本发明属于隔膜技术领域，涉及一种制备具有高粘结性聚合物涂膜的复合隔膜的方法，由该方法制备得到的复合隔膜和包括该复合隔膜的锂电池。

背景技术

近年来，随着电子产品的大屏化和新能源汽车的快速发展，对提供电力供应的锂离子电池提出了越来越高的要求。

在目前的锂离子电池中，通常使用聚烯烃作为隔膜。此外，为了改善隔膜的热稳定性，抗氧化性，耐热收缩性，对液体电解质的吸收性、浸润性和吸液保液的能力等，通常需要在聚烯烃隔膜表面进行聚合物涂覆或陶瓷涂覆。

目前，聚合物涂覆隔膜的生产工艺主要分为水性涂覆和油性涂覆两大类，其中以水性涂覆为市场主体。油性工艺粘结性较好，但容易发生堵孔及透气不良现象，目前国内仍没有很好的规避方法。与油性工艺相比，水性涂覆工艺采用水作为溶剂，具有生产成本低、对环境污染小等的优点，但粘结性较弱，与极片易发生热压不良等现象。

因此，需要研究如何改进水性涂覆工艺所制备聚合物涂膜的粘结性。

发明内容

本申请发明人通过仔细研究和实验发现，通过对水性涂覆工艺进行改进，在聚合物浆料中加入有机改造剂，并在涂覆后将复合隔膜经水槽进行萃取硬化，可以改进聚合物涂膜的微结构，提高聚合物涂膜的粘结性，由此完成了本发明。

本发明一方面提供一种制备复合隔膜的方法，所述方法包括：

1、将聚合物粉末、粘结剂、有机改造剂、增稠剂、润湿剂和水混合均匀得到改性聚合物浆料；

2、将改性聚合物浆料涂覆于基膜的至少一个表面上；

3、使经涂覆的基膜表面与水接触进行萃取硬化；

4、使经萃取硬化的基膜干燥得到复合隔膜。

步骤1中，所述改性聚合物浆料的固含量没有特别限制，只要适合用涂覆于基膜表面并形成所需厚度的涂层即可。一般而言，浆料的固含量可以为5％-40％，优选为10％-35％。以干物质的重量份计，各组分的用量比可以为：聚合物粉末：65～95份，优选70-90份，例如71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89份等；粘结剂：1-20份，优选2-15份，例如3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14份等；增稠剂：0.1-5份，优选0.2-3份，例如0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.8、2.0、2.2、2.5、2.8份等；润湿剂：0.05-1份，优选0.1-0.8份，例如，0.15、0.20、0.25、0.30、0.35、0.40、0.45、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9份等。水的用量没有特别限制，只要将浆料的固含量调节到适合涂覆即可。

所述聚合物粉末用于提高隔膜与极片间的粘结力，可以为选自偏氟乙烯均聚物(PVDF)，偏氟乙烯共聚物(例如聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物(PVDF-HFP))、甲基丙烯酸甲酯均聚物(PMMA)、甲基丙烯酸甲酯共聚物、芳纶、聚丙烯腈、聚氧化乙烯中的一种或多种。对于聚合物粉末的粒径没有特殊要求，只要其适合用于隔膜即可，一般而言，可以为0.1～15μm，例如0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.5、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0、11.0、12.0、13.0、14.0μm等。