[发明专利]一种防脱粉、高粘结PVDF涂胶隔膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种防脱粉、高粘结PVDF涂胶隔膜及其制备方法，本发明的一种防脱粉、高粘结PVDF涂胶隔膜包括基膜和PVDF胶层，所述基膜为聚烯烃隔膜，所述PVDF胶层包括褶皱MoS₂纳米片和PVDF颗粒；其制备方法为先制备褶皱MoS₂纳米片，之后将其与PVDF粉体、分散剂、增稠剂、粘结剂、润湿剂和消泡剂混合，辊涂到聚烯烃隔膜上，得到防脱粉、高粘结PVDF涂胶隔膜。本发明提供的一种防脱粉、高粘结PVDF涂胶隔膜及其制备方法操作简便，可控性强，可解决现有的PVDF脱粉问题，应用广泛，且性能表现良好，在锂电池领域有着广泛的应用。

技术领域

本发明涉及锂电池隔膜技术领域，具体为一种防脱粉、高粘结PVDF涂胶隔膜及其制备方法。

背景技术

锂电池作为新型的二次电池，具有高能量密度、循环寿命长等优点，其应用范围不断扩展，被大量应用于便携式电子装置、储能和动力汽车中，尤其随着新能源行业的快速发展，锂电池被越来越多的应用到动力汽车中。隔膜作为锂电池的重要组成部分，可以有效防止正、负极接触发生短路，对锂电池的安全性具有非常重要的影响，因此，锂电池性能的提升及安全性要求对隔膜的性能有着更高的要求。

聚烯烃隔膜是目前使用最为广泛的锂电池隔膜，但是，市场上现有的聚烯烃隔膜存在对极片粘接性能差和亲电解液性能不足的问题，从而使得电池出现循环性能差、热稳定性能低、极片与隔膜界面不稳定、电池硬度差、不利于加工与运输等一系列问题，这大大限制了电池能量密度的提高以及高性能超薄电池的发展。为了改善聚烯烃隔膜对极片的粘接性和电解液浸润性，目前主要的解决方案是在聚烯烃隔膜的单面或双面涂覆水系PVDF胶层，这种涂胶层可以有效改善隔膜的粘接性，同时与电解液有良好的浸润性。但现有水系PVDF涂胶技术中存在较多问题，其中尤为突出的是在前期涂覆及后期电芯制作过程中PVDF涂胶层脱粉问题。值得注意的是，脱粉不仅会造成污染，会给生产人员造成健康伤害，同时会大大降低隔膜对极片的粘接性和电解液浸润性，进而影响电池性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防脱粉、高粘结PVDF胶涂隔膜及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种防脱粉、高粘结PVDF涂胶隔膜，其特征在于，所述防脱粉、高粘结PVDF涂胶隔膜由基膜和PVDF胶层组成。

进一步的，所述基膜为聚烯烃基膜。

进一步的，所述PVDF胶层，由褶皱MoS₂纳米片和PVDF颗粒组成，包括以下组分：PVDF粉体、褶皱MoS₂纳米片、分散剂、增稠剂、粘接剂、润湿剂、消泡剂。

进一步的，按重量份数计，所述PVDF粉体、褶皱MoS₂纳米片、分散剂、增稠剂、粘接剂、润湿剂、消泡剂的比例为(10-30)：(0.5-3.5)：(0.5-2)：(5-10)：(1-5)：(0.1-0.5)：(0.05-0.3)。

进一步的，所述分散剂为脂肪族酰胺类；所述增稠剂为羟甲基纤维素钠；所述粘接剂为聚丙烯酸类；所述润湿剂为烷基硫酸盐类；所述消泡剂为聚醚性消泡剂。

进一步的，一种防脱粉、高粘结PVDF涂胶隔膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.制备褶皱MoS₂纳米片；

S2.向反应釜内加入分散剂、PVDF粉体和步骤S1中制备的MoS₂纳米片，再加入超纯水，打开搅拌机，预搅拌10-30分钟；

S3.加入增稠剂，继续搅拌20-60分钟；

S4.加入粘接剂，继续搅拌30-50min；

S5.加入润湿剂与消泡剂，搅拌20-40分钟，搅拌结束后，对反应釜内溶液进行过滤除铁，即可得PVDF料浆；