[发明专利]一种锂电池隔膜用涂料、覆膜、高机械性能的锂电池隔膜及制备方法

说明书

本发明公开了一种锂电池隔膜用涂料、覆膜、高机械性能的锂电池隔膜及制备方法，所述涂料通过步骤制备：步骤1，水：酒精按质量比(1～50)：1混合均匀得到溶剂a；步骤2，在溶剂a中加入的分散剂，分散剂的质量为溶剂a质量的2％～8％，搅拌至分散均匀后，得到混合液b；步骤3，将锂基润滑脂、造孔剂、粘结剂按(10～65)：(0.5～3)：(1～10)的比例加入混合液b，固含量为3～20％，搅拌至分散均匀后，导入砂磨机中进行砂磨，得到锂电池隔膜用涂料。锂基润滑脂功能性添加剂的加入有效提高了隔膜机械性能，同时提高了隔膜的离子电导率。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，特别是涉及一种锂电池隔膜用涂料、覆膜、高机械性能的锂电池隔膜及制备方法。

背景技术

锂离子电池具有高能量密度、无记忆效应、循环寿命长、对环境友好等优点因而被广泛使用。隔膜在电池中起着阻隔正负极电子电导，允许电解液离子自由通过从而实现离子传导的重要作用，是电池循环能力和安全性能的重要决定性因素，是锂离子电池最关键的部分之一。

聚烯烃材料具有物理化学性能稳定、防水、低成本、电化学稳定等优良性能，在隔膜行业得到了广泛的应用。但聚烯烃隔膜具有疏水性、低极性、低表面能等特点导致其与电解液的相互作用弱，进而导致隔膜吸液率低、保液性差，影响电池寿命，限制了锂离子电池的发展；此外，电池充放电过程中锂离子还原形成的晶体有可能刺穿隔膜，因而对隔膜的抗穿刺能力提出了更高的要求。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的锂电池隔膜抗穿刺性弱的问题，而提供一种锂电池隔膜用涂料的制备方法，及其得到的覆膜。

本发明的另一个目的是提供所述涂料形成的覆膜。

本发明的另一个目的是提供一种锂电池隔膜，包括基膜和涂覆在所述基膜上的所述覆膜。

本发明的另一个目的是提供一种锂电池，包括正极、负极、电解液和所述锂电池隔膜。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种锂电池隔膜用涂料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，水：酒精按质量比(1～50)：1混合均匀得到溶剂a；

步骤2，在溶剂a中加入的分散剂，分散剂的质量为溶剂a质量的2％～8％，搅拌至分散均匀后，得到混合液b；

步骤3，将锂基润滑脂、造孔剂、粘结剂按(10～65)：(0.5～3)：(1～10)的比例加入混合液b，固含量为3～20％，搅拌至分散均匀后，导入砂磨机中进行砂磨，得到锂电池隔膜用涂料。

在上述技术方案中，所述步骤2中搅拌时，在搅拌机中以1000rmp搅拌5～20分钟，所述步骤3中搅拌时，在搅拌机中以1000rmp搅拌20～40分钟后。

在上述技术方案中，所述锂基润滑脂为硬脂酸锂或十二羟基硬脂酸锂。

在上述技术方案中，所述分散剂为聚丙烯酸铵盐、三甲铵盐酸盐或聚乙二醇。

在上述技术方案中，所述粘结剂为PVDF或聚丙烯酸酯类。

在上述技术方案中，所述造孔剂为聚乙烯吡咯烷酮或聚乙二醇。

本发明的另一方面，利用所述制备方法得到的锂电池隔膜用涂料。

本发明的另一方面，一种锂电池隔膜用覆膜，通过以下方法制备：

将所述锂电池隔膜用涂料以辊涂方式涂于基膜表面，在40-90℃条件下干燥10～40s，得到功能性涂覆膜。

本发明的另一方面，一种锂电池隔膜，包括基膜和涂覆于所述基膜的一侧或两侧的所述覆膜，所述覆膜的厚度为1～8微米。