[发明专利]一种安全隔膜以及制备方法、锂离子电池

说明书

本发明属于电池技术领域，尤其涉及一种安全隔膜以及制备方法、锂离子电池，包括基膜，所述基膜具有膜孔；安全涂层，所述安全涂层设置于所述基膜至少一侧面，所述安全涂层具有热熔材料，所述热熔材料的熔点低于所述基膜的熔点，所述热熔材料融化后用于填补所述膜孔。本发明的一种安全隔膜，能够在较低温度下实现闭孔，将基膜的膜孔堵住，避免破孔而导致短路，从而避免热失控，提高安全性。

技术领域

本发明属于电池技术领域，尤其涉及一种安全隔膜以及制备方法、锂离子电池。

背景技术

现阶段，数码3c类消费电池为了降低电芯厚度，大多数使用的是PE隔膜，PE隔膜较其他聚烯烃类隔膜具有更薄的厚度。且PE隔膜在130℃左右具有闭孔作用，阻断正负极的进一步反应，从而阻止热失控。但是130℃的温度还是较高，达到这个温度隔膜有破孔的危险，所以我们需要在130℃之前使隔膜闭孔，阻止热失控的发生。且目前的水系隔膜涂层为了增加极片和隔膜的粘接，需要在隔膜表面涂覆一层PMMA或PVDF层，这种结构工艺较为繁琐。

发明内容

本发明的目的之一在于：针对现有技术的不足，而提供一种安全隔膜，能够在较低温度下、且温度在基膜熔点以下实现闭孔，将基膜的膜孔堵住，避免破孔而导致短路，从而避免热失控，提高安全性。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种安全隔膜，包括：

基膜，所述基膜具有膜孔；

安全涂层，所述安全涂层设置于所述基膜至少一侧面，所述安全涂层具有热熔材料，所述热熔材料的熔点低于所述基膜的熔点，所述热熔材料融化后用于填补所述膜孔。

作为本发明一种安全隔膜的一种改进，所述热熔材料的熔点为90℃～130℃。优选地，热熔材料的熔点为100℃～125℃。

作为本发明一种安全隔膜的一种改进，所述安全涂层的厚度为1～5μm。

本发明的目的之二在于：针对现有技术的不足，而提供一种安全隔膜的制备方法，制备简单，易操控，可大批量生产。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种安全隔膜的制备方法，包括以下步骤：

步骤(A)：取湿润剂、增稠剂溶解于溶剂中搅拌混合得到第一混合液；

步骤(B)：将热熔材料加入第一混合液中搅拌混合得到第二混合液；

步骤(C)：将陶瓷粉、粘结剂加入第二混合液中搅拌混合得到低温闭孔性浆料；

步骤(D)：将低温闭孔性浆料涂覆在基膜的至少一侧面干燥形成安全涂层制得安全隔膜。

作为本发明的一种安全隔膜的制备方法的一种改进，所述陶瓷粉、热熔材料、增稠剂、湿润剂以及粘结剂的重量份数比为60～75:15～25:0.5～1.5:0.1～1:5～10。热熔材料含量增加能够提高隔膜的闭孔能力，但热熔材料的含量过高会导致隔膜的热收缩下降。制备出的低温闭孔性浆料的固含量应设置为20-40％，固含量过低，粘度低，浆料稳定性差，且涂覆厚度达不到要求，固含量过高，粘度高，涂覆浆料流平性差，膜面不均匀。粘结剂的固含量为10％～20％，优选地，粘结剂的固含量为20％。

作为本发明的一种安全隔膜的制备方法的一种改进，所述热熔材料为聚乙烯微蜡乳液。高密度聚乙烯具有良好的耐热性和耐寒性，化学稳定性好，还具有较高的刚性和韧性，机械强度好。介电性能，耐环境应力开裂性亦较好。硬度、拉伸强度和蠕变性优于低密度聚乙烯；耐磨性、电绝缘性、韧性及耐寒性均较好，化学稳定性好，在室温条件下，不溶于任何有机溶剂，耐酸、碱和各种盐类的腐蚀；且其熔点低于电芯中所使用的PE膜。聚乙烯微蜡乳液，该款材料相对于微蜡粉，具有更小的粒径，不需要后续的球磨处理，且在水溶液中能更好的均匀分散。