[发明专利]一种PVDF改性隔膜及其制备方法

说明书

本发明属于锂电池隔膜技术领域，具体涉及一种PVDF改性隔膜及其制备方法。本PVDF改性隔膜包括：基膜层和位于基膜层表面的PVDF改性层；其中所述PVDF改性层适于通过交联的方式接枝到基膜层表面。本发明的PVDF改性隔膜及其制备方法，通过改变PVDF与基膜的连接方式，使用PVDF对基膜进行改性，而非简单粘接，在提高基膜对电解液亲和性、增加隔膜与极片粘接力的同时，消除了PVDF改性层脱落的风险，为锂离子电池良好、稳定的电性能提供保障。

技术领域

本发明属于锂电池隔膜技术领域，具体涉及一种PVDF改性隔膜及其制备方法。

背景技术

锂离子电池越来越广泛地应用于动力领域，如电动汽车；应用于3C领域，如手机、平板电脑；应用于电动工具领域，如各类手持电动工具。随着应用范围的扩大，市场对锂离子电池的性能要求越来越高，进而对锂离子电池隔膜提出了更高的要求。

由于锂离子电池隔膜的电解液亲和性差、与极片粘结性差，导致锂离子电池充放电过程中，内阻较大、隔膜与极片容易脱离，从而降低了电池的充放电效率、循环寿命等性能。业内大多使用PVDF（聚偏氟乙烯）涂层提高基膜与极片的粘接性，增加隔膜对电解液的亲和性，但通过粘接剂粘接涂层与基膜会出现以下问题，粘结剂长时间在电解液中容易失效，造成涂层脱落，造成电池的性能大幅下降。

本发明提供了一种新型的解决方案，通过改变PVDF与隔膜的连接方式，使用PVDF对基膜进行改性，而非简单粘接，在提高基膜对电解液亲和性、增加隔膜与极片粘接力的同时，消除了PVDF脱落的风险，为锂离子电池良好、稳定的电性能提供保障。

发明内容

本发明的目的是提供一种PVDF改性隔膜及其制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种PVDF改性隔膜，包括：基膜层和位于基膜层表面的PVDF改性层；其中所述PVDF改性层适于通过交联的方式接枝到基膜层表面。

进一步，所述基膜层包括含有C-H键的聚烯烃隔膜；所述交联的方式包括：基膜层中C-H键的C原子与交联剂中的C原子形成C-C键；交联剂中的C原子与PVDF改性层中的C原子形成C-C键，即将PVDF改性层接枝到基膜层表面；以及PVDF改性层中的PVDF颗粒之间均与交联剂通过C-C键连接，以形成三维网状结构。

进一步，所述PVDF改性层按质量份组成包括以下原料：PVDF颗粒：5-45份；交联剂：0.1-30份；溶剂：50-95份；以及其他助剂：0.1-20份。

进一步，所述PVDF颗粒包括：单粒子或多粒子团聚体；其中所述单粒子的粒度为0.1-0.5μm；所述多粒子团聚体的粒度为0.5-5μm。

进一步，所述交联剂中含有碳、氟、氢元素。

进一步，所述溶剂包括去离子水、丙酮、N-甲基吡咯烷酮中的任一种。

进一步，所述其他助剂包括分散剂、润湿剂、稳定剂、消泡剂的一种或多种。

进一步，所述三维网状结构的孔隙率为30-80%；所述三维网状结构的孔径为0.01-0.1μm；以及所述三维网状结构的厚度为0.1-5μm。

进一步，所述三维网状结构与基膜层的剥离强度超过50N/m。

又一方面，本发明还提供了一种PVDF改性隔膜的制备方法，包括：制备PVDF改性乳液；将PVDF改性乳液涂覆在基膜上，经干燥后形成PVDF改性层，从而获得PVDF改性隔膜。

本发明的有益效果是，本发明的PVDF改性隔膜及其制备方法，将PVDF改性层通过交联的方式接枝到基膜层表面，改变了PVDF与基膜的连接方式，使用PVDF对基膜进行改性，而非简单粘接，提高了隔膜与电极片粘结力，且PVDF改性层不易脱落，使得通过该隔膜制备的锂离子电池具有更高的充放电效率和更佳循环性能。