[发明专利]一种水性聚偏氟乙烯类材料涂覆隔膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种水性聚偏氟乙烯类材料涂覆隔膜的制备方法，包括以下步骤：步骤S001.将分散剂A、分散剂B、聚偏氟乙烯或聚偏氟乙烯共聚物、粘结剂、润湿剂搅拌混合均匀，得到含有聚偏氟乙烯类材料的水性浆料；步骤S002.将经步骤S001获得的涂覆浆料涂覆在基膜的单面或双面，烘干、除去水分后得到水性聚偏氟乙烯类材料涂覆隔膜。本发明采用双组份分散剂来分散聚偏氟乙烯或其共聚物材料，通过借助双组份分散剂的空间位阻效应和电荷排斥作用，来使材料进一步得到分散，分散效果更好。将所得含有聚偏氟乙烯类材料的水性浆料涂覆在基膜上时，所获聚偏氟乙烯类材料涂层均匀，涂层透气度值小，能够使水性聚偏氟乙烯类材料涂覆锂离子电池隔膜产品性能一致性更好。

技术领域

本发明涉及锂离子电池隔膜制备技术领域，特别涉及一种水性聚偏氟乙烯类材料涂覆隔膜的制备方法。

背景技术

在锂离子电池中，隔膜有两个主要作用：第一、隔膜是一种电子绝缘的高分子功能材料，可使电池的正、负极分开，避免两极直接接触而引发短路；第二、隔膜具有大量曲折贯通的微孔，可供电解液中的锂离子在微孔中自由通过，在正、负极之间迁移形成回路，而电子则通过外部回路形成电流，提供给用电设备利用。

目前，通过干法和湿法两种工艺制备的聚烯烃微孔隔膜，如聚乙烯(PE)膜、聚丙烯(PP)膜或由聚乙烯膜和聚丙烯膜组成的复合隔膜等，其因具有良好的力学性能、优异的化学温度性，已经成为用于锂离子电池用的主要隔膜。但是，聚烯烃微孔隔膜存在对电解液润湿性差和与极片的界面效应差等问题。

聚偏氟乙烯(PVDF)或其共聚物涂覆隔膜是指在传统聚烯烃微孔隔膜上涂覆聚偏氟乙烯或其共聚物涂层的隔膜，聚偏氟乙烯或其共聚物涂层有以下优点：(1)能够粘结聚烯烃微孔隔膜和极片，改善界面效应，并使极片硬度变高，电池更薄更结实，方便加工和运输；(2)增加电解液对隔膜的润湿性以及保液性，提高电池的循环性能，同时降低制成时间，进而提高生产效率。

早期生产厂家使用有机溶剂(丙酮、NMP)来溶解聚偏氟乙烯或其共聚物，一方面有机溶剂对环境及车间操作人员带来职业危害，另一方面生产成本高，不符合绿色环保可持续发展的方向。而聚偏氟乙烯或其共聚物材料为疏水性材料，较难在水中分散成均匀的悬浮体系，导致聚偏氟乙烯或其共聚物材料在水中形成的水性浆料体系并不稳定，原料容易沉降分层并形成硬结底，而不稳定的浆料体系不仅容易出现隔膜生产不稳定的问题，还会使涂覆隔膜产品的性能一致性变差。

可见，现有技术还有待改进和提高。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种水性聚偏氟乙烯类材料涂覆隔膜的制备方法，旨在解决现有技术中，以水作为溶剂溶解聚偏氟乙烯或其共聚物时难以形成稳定浆料，进而使各水性聚偏氟乙烯类材料涂覆隔膜产品性能一致性变差的问题。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

本发明提供了一种水性聚偏氟乙烯类材料涂覆隔膜的制备方法，其中，包括以下步骤：

步骤S001.用去离子水将分散剂A、分散剂B、聚偏氟乙烯或聚偏氟乙烯共聚物、粘结剂、润湿剂搅拌混合均匀，得到含有聚偏氟乙烯类材料的水性浆料；

步骤S002.将经步骤S001获得的含有聚偏氟乙烯类材料的水性浆料涂覆在基膜的单面或双面，烘干、除去水分后得到水性聚偏氟乙烯类材料涂覆隔膜。

所述的水性聚偏氟乙烯类材料涂覆隔膜的制备方法中，步骤S001所述分散剂A包括甲基改性聚硅氧烷、氨基改性聚硅氧烷、苯基改性聚硅氧烷、聚醚改性聚硅氧烷、乙氧基改性聚硅氧烷、有机氟改性聚硅氧烷中的一种或多种。

所述的水性聚偏氟乙烯类材料涂覆隔膜的制备方法中，所述分散剂A还包括质量分数为85％-99.5％的去离子水。