[发明专利]透气一致性高的涂层隔膜的制备方法及制得的涂层隔膜

说明书

本申请公开了一种透气一致性高的涂层隔膜的制备方法，该涂层隔膜包括热塑性树脂基膜和涂覆在该热塑性树脂基膜的至少一个表面上的胶凝聚合物涂层。该制备方法通过在将胶凝聚合物涂层溶液涂覆到热塑性树脂基膜的至少一个表面上的工艺过程中严格控制环境温度、环境相对湿度、涂覆速度、抽风频率、鼓风频率、干燥温度、收卷张力和放卷张力这八个过程工艺参数，可以大大提高涂层隔膜透气值的一致性以提高其性能的一致性，从而提高采用该涂层隔膜的锂离子电池的循环性能、倍率性能和使用寿命等性能的一致性。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，具体涉及一种透气一致性高的涂层隔膜的制备方法以及由该制备方法制得的涂层隔膜，该涂层隔膜可用于锂离子电池。

背景技术

隔膜是锂离子电池中的重要组成部分，其作用在于隔离正负极，防止正负极短路，同时具有离子导通作用，使电化学反应顺利进行。隔膜对电池的循环性能、倍率性能及安全性能具有重要影响。为了提高隔膜的性能，在隔膜基体材料中掺杂填料、在隔膜表面进行涂覆等的研究较多，其中聚偏氟乙烯(PVDF)涂层隔膜已成为研究热点。PVDF等氟类聚合物因为具有较好的机械强度、化学稳定性、电化学稳定性、热稳定性和对电解液良好的亲和性，一直以来受到人们的极大关注。但是，常规的PVDF涂层隔膜透气值波动大，影响了锂离子电池性能的一致性。因此，有必要开发透气一致性高的锂离子电池用涂层隔膜。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种透气一致性高的涂层隔膜的制备方法，由该制备方法制得的涂层隔膜透气一致性高，作为锂离子电池隔膜可提高锂离子电池性能的一致性。

本发明的目的通过如下的技术方案来实现：

在第一方面，本发明提供一种透气一致性高的涂层隔膜的制备方法，该涂层隔膜包括热塑性树脂基膜和位于该热塑性树脂基膜的至少一个表面上的胶凝聚合物涂层，该方法包括以下步骤：

(1)用胶凝聚合物制备胶凝聚合物涂层溶液；

(2)将该胶凝聚合物涂层溶液涂覆到热塑性树脂基膜的至少一个表面上，得到该涂层隔膜，其中涂覆采用如下的工艺参数：环境温度24±5℃，环境相对湿度60±10％，涂覆速度45±5m/min，抽风频率40±5Hz，鼓风频率40±5Hz，涂覆温度50±5℃，放卷张力8±5N，收卷张力12±5N。

在本发明的制备方法的优选实施方案中，步骤(2)中的涂覆采用如下的工艺参数：环境温度24±3℃，环境相对湿度60±5％，涂覆速度45±3m/min，抽风频率40±3Hz，鼓风频率40±3Hz，干燥温度50±3℃，放卷张力8±3N，收卷张力12±3N。

在本发明的制备方法的进一步优选实施方案中，步骤(2)中的涂覆采用如下的工艺参数：环境温度24±2℃，环境相对湿度60±3％，涂覆速度45±3m/min，抽风频率40±3Hz，鼓风频率40±3Hz，干燥温度50±3℃，放卷张力8±2N，收卷张力12±2N。

在本发明的制备方法的具体实施方案中，步骤(1)中的胶凝聚合物包括聚偏氟乙烯、聚氨基甲酸酯、聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚丙烯腈、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯基吡咯烷酮或聚二丙烯酸四甘醇酯聚合物，上述聚合物的共聚物，以及它们的混合物。

在本发明的制备方法的具体实施方案中，在步骤(1)中，胶凝聚合物涂层溶液的制备工艺如下：将胶凝聚合物溶解在有机溶剂中，然后加入成孔添加剂，搅拌形成均匀溶液。

该胶凝聚合物的粒径为0.01μm≤D₅₀≤5μm，更优选为0.5μm≤D₅₀≤3μm，最优选为0.1μm≤D₅₀≤1μm。