[发明专利]一种VDF聚合物锂电池隔膜涂布液及锂电池隔膜的制备方法

说明书

该发明涉及锂离子电池技术领域，具体关于一种VDF聚合物锂电池隔膜涂布液及锂电池隔膜的制备方法；该发明的一种VDF聚合物锂电池隔膜涂布液及锂电池隔膜的制备方法选择了具有不同程度亲水性和疏水性的单体，用化学聚合的方法获得了适合于液‑固两相界面反应的锂电池用正极粘合剂，制备的隔膜功能层水性涂布浆料增强锂电池的导电性、增强粘结能力、降低工艺成本、提升电池安全性和循环寿命等方面存在更多优势。

技术领域

该发明涉及锂离子电池技术领域，尤其是一种VDF聚合物锂电池隔膜涂布液及锂电池隔膜的制备方法。

背景技术

作为锂离子电池中技术壁垒最高的核心材料之一，锂电池隔膜市场长期以来被进口产品所垄断，近年来国产隔膜在产品技术方面有了很大的提升。在动力电池对安全性要求不断提高的趋势下，隔膜材料在确保性能稳定的同时，也开始往更高安全性方面发展。开发新的材料替代传统粘结剂以进一步提升隔膜的产品性能成为了极具价值的一环。

CN213026384U一种锂离子电池用耐高温复合隔膜，它为A1/B/A2三层结构或者A1/B两层结构，A1、A2均为应用静电纺丝工艺制备的耐高温聚合物多孔膜；中间层B为聚烯烃隔膜，通过复合工艺将A1/B/A2或者A1/B复合，得到三层、两层复合隔膜。该发明所制备的锂电池隔膜具有中间层较低的闭孔温度和表层多孔膜具有耐高温的特性，制备工艺简单易行，不同膜之间粘合力强，热尺寸稳定性优异，可以提高锂离子电池极端高温情况下隔膜的尺寸稳定性和完整性以及电解液浸润性，从而提高电池的安全性，应用前景良好。

上海大学公开了一种锂电池隔膜及其制备方法，该发明的锂电池隔膜包括多孔聚烯烃基膜和具有多孔核壳结构的无机颗粒涂层，所述多孔核壳结构无机颗粒涂层位于所述多孔聚烯烃基膜的表面，多孔核壳结构无机颗粒涂层的涂覆物料为具有多孔核壳结构的无机颗粒，所述多孔核壳结构无机颗粒包括纳米尺度的无机氧化物核及无机锂离子导体多孔壳层。本发明锂电池隔膜具有良好的润湿性能及热稳定性，还具有很好的电化学性能，提高了锂电池的循环稳定性及安全性能，能更好地匹配安全性能好的高能量密度电池，提高电池的工作安全性和延长使用寿命，降低成本。

然而，现有PVDF锂电池隔膜涂布液无法保证：制浆涂布时的均匀性和稳定性，需要更高的粘结力、较宽的电化学窗口、合适的电解液溶胀和添加量尽可能少等要求。

发明内容

该发明公开了一种VDF聚合物锂电池隔膜涂布液及锂电池隔膜的制备方法，属于锂离子电池技术领域，选择了具有不同程度亲水性和疏水性的单体，用化学聚合的方法获得了适合于液-固两相界面反应的锂电池用正极粘合剂。

一种VDF聚合物锂电池隔膜涂布液及锂电池隔膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

采用常规质地的隔膜本体并在隔膜本体双面的表面涂布VDF聚合物锂电池隔膜涂布液，经过涂布烘干后即得到锂电池隔膜；

进一步的，所述隔膜本体的材质选自聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚乙烯/聚丙烯复合薄膜中的一种；

进一步的，所述隔膜本体的厚度范围在10-100μm，孔隙率范围为30-80％；

进一步的，所述涂布速率为5～100m/min；

进一步的，所述烘箱温度为30～100℃，时间为12-18h；

进一步的，所述VDF聚合物锂电池隔膜涂布液配制方法为：

(1)VDF聚合物树脂的脱氟处理：将按重量份，100份VDF聚合物加入到500-1000份的氢氧化钾溶液中，通入氮气加热搅拌3～6h，过滤，用去离子水洗涤至中性，干燥，得到分子链上有碳碳双键的VDF聚合物；