[发明专利]一种锂电池隔膜用涂覆浆料及涂覆工艺

说明书

本发明涉及一种锂电池隔膜用涂覆浆料及涂覆工艺，涂覆浆料按重量份包括以下组分：共聚乳液35‑55份、二氧化钛分散液25‑40份、分散剂3‑6份、氯化聚丙烯3‑5份以及胶黏剂1‑4份；共聚乳液为四氢呋喃丙烯酸酯与甲基丙烯酸丁酯的共聚乳液；涂覆工艺包括以下步骤：S1.将共聚乳液、二氧化钛分散液以及氯化聚丙烯加入磁力搅拌器中搅拌8‑10min，再加入分散剂继续搅拌45‑55min，最后加入胶黏剂搅拌25‑35min，制得涂覆初浆；S2.对涂覆初浆进行球磨处理，制得浆料成品；S3.将隔膜置于涂布机上，在常温下将浆料成品涂覆在隔膜表面；S4.将隔膜置于42‑45℃的环境中进行真空烘干处理，制得涂层改性微孔膜；S5.对涂层改性微孔膜进行收卷，制得成品。本发明中的涂覆浆料与隔膜之间具有良好的黏附性。

技术领域

本发明涉及锂离子电池隔膜涂层材料加工的技术领域，尤其是涉及一种锂电池隔膜用涂覆浆料及涂覆工艺。

背景技术

锂离子电池是现代高性能电池的代表，由正极材料、负极材料、隔膜、电解液四个主要部分组成。其中，隔膜是一种具有微孔结构的薄膜，是锂离子电池产业链中具有技术壁垒的关键内层组件，隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等，直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性，性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用，在锂电池中起到如下两个主要作用：1)隔开锂电池的正、负极，防止正、负极接触形成短路；2)薄膜中的微孔能够让锂离子通过，形成充放电回路。隔膜材质是不导电的，其物理化学性质对电池的性能有很大的影响。电池的种类不同，采用的隔膜也不同。对于锂电池系列，由于电解液为有机溶剂体系，因而需要有耐有机溶剂的隔膜材料，一般采用高强度薄膜化的聚烯烃微孔膜。

聚烯烃微孔膜存在以下缺陷：表面疏水，对电解液的浸润效果不好；抗热收缩温度不高，在温度达到130℃以上时，会出现不同程度的体积收缩引起内部短路。为了解决聚烯烃隔膜存在的缺陷，通常在聚烯烃隔膜上涂覆无机涂层对隔膜进行改性来提高隔膜的热收缩性能和吸液能力。无机涂层通常为陶瓷颗粒材料、凝胶聚合物或涂覆陶瓷颗粒与凝胶聚合物材料的混合物。

通过涂覆陶瓷颗粒材料在聚烯烃微孔膜表面形成陶瓷涂层，在电池大电流或高倍率充放电过程中，有效抵挡电池内部发热，从而维持隔膜三维结构稳定性。但是，陶瓷颗粒材料作为无机材料，颗粒之间无应力传导，使得陶瓷涂层隔膜的力学强度下降严重，其与有机隔膜的相容性差，导致陶瓷颗粒与有机隔膜的黏附性能降低，造成陶瓷颗粒材料脱落掉粉，致使隔膜的耐高温性能下降，影响电池性能。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的一是提供一种锂电池隔膜用涂覆浆料，其与隔膜之间具有良好的黏附性。

本发明的目的二是提供一种基于目的一的锂电池隔膜用涂覆浆料的涂覆工艺。

本发明的上述目的一是通过以下技术方案得以实现的：一种锂电池隔膜用涂覆浆料，隔膜采用聚丙烯微孔膜，所述涂覆浆料按重量份包括以下组分：共聚乳液35-55份、二氧化钛分散液25-40份、分散剂3-6份以及胶黏剂1-4份；所述共聚乳液为四氢呋喃丙烯酸酯与甲基丙烯酸丁酯的共聚乳液。

通过采用上述技术方案，四氢呋喃丙烯酸酯对于聚丙烯树脂具有良好的渗透性，涂覆浆料的主料选用四氢呋喃丙烯酸酯有利于提高浆料渗透至聚丙烯微孔膜中的程度，从而提高涂层与聚丙烯微孔膜之间的黏附性；

甲基丙烯酸丁酯具有较强的活性，有利于提高聚丙烯树脂的表面能，从而提高聚丙烯树脂的表面张力，促使涂层吸附在聚丙烯微孔膜上，从而提高涂层与聚丙烯微孔膜之间的黏附性；

将四氢呋喃丙烯酸酯与甲基丙烯酸丁酯共聚制得共聚乳液，两者与聚丙烯树脂均具有良好的相容性，且两者之间发生协同作用，从而进一步提高涂层与聚丙烯微孔膜之间的黏附性，防止涂层剥落；

二氧化钛具有良好的耐高温、抗氧化性能，选用二氧化钛作为陶瓷材料添加至浆料组分中，有利于提高涂层的耐热性，从而提高隔膜的耐热性，以此提高对锂电池的放电保护作用。