[实用新型]一种用于制备非全覆盖涂层隔膜的微凹辊和装置

说明书

本申请公开了一种用于制备非全覆盖涂层隔膜的微凹辊和装置。本申请用于制备非全覆盖涂层隔膜的微凹辊，其具有非连续的网纹结构，用于形成大小和形状一致，且呈均匀点状分布的非全覆盖涂层。本申请用于制备非全覆盖涂层隔膜的微凹辊，通过对其网纹结构进行改进，使得改进的微凹辊可以涂布形成非全覆盖涂层，并且通过对网纹结构的调整，还可以有效的调整非全覆盖涂层中各胶点的大小、形状和间隔距离。采用本申请的微凹辊制备非全覆盖涂层，解决了传统印刷技术容易导致隔膜变形、褶皱和破损等问题，能够在更薄的隔膜上涂布形成非全覆盖涂层，满足隔膜薄型化的生产需求；能够生产出薄型化的高品质的非全覆盖涂层隔膜。

技术领域

本申请涉及电池隔膜制备设备领域，特别是涉及一种用于制备非全覆盖涂层隔膜的微凹辊和装置。

背景技术

为了提高锂电池的安全性，现有技术大多采用在聚丙烯或聚乙烯微孔膜上涂覆性能稳定的无机纳米粒子来提高微孔膜的热稳定性，或通过涂覆聚合物粘结层，提高了隔膜的耐热性能及其与锂电池极片间的粘结力。但是聚合物和电解液形成凝胶层后，电解液电导率下降到10％，不利于锂离子的传导，增大锂电池的内阻，影响锂电池的倍率放电及循环性能。

如今锂电池不仅需要隔膜与电极之间的良好热稳定性与粘接力，而且需要快速充电性能，因此出现了通过非全覆盖式涂覆胶层的方式，即在聚合物涂层上设计孔洞，无聚合物胶的点孔洞区域能够实现锂离子的有效传输，提高隔膜的锂离子传导能力，从而提高了锂电池的充放电性能，延长锂电池的循环寿命。这种工艺仍然是基于传统涂布方式，通过胶层中聚合物与粘结剂的适当配比，在保护胶层上形成不规则分布但总覆盖面积一定的孔洞，形成非全覆盖式胶层，降低了隔膜因厚度增加而导致的透气损失。但是，现有的非全覆盖涂层的制备方法无法精准控制每个胶点的大小、胶点的距离以及团聚的状态，因此形成的离散形的胶膜层，无论对生产质量的控制以及后续绕卷的质量，都存在影响。

为解决隔膜涂布过程中精准控制每个胶点的大小、胶点的距离以及团聚的状态的问题，有人提出使用传统印刷技术，形成平整、大小一致的局部涂布结构；但是采用传统印刷技术制备非全覆盖涂层忽略了一个技术事实，即传统印刷技术可以在厚度为60-300μm的纸张上正常印刷，而隔膜的厚度通常只有5-25μm；在隔膜如此之薄的情况下，传统印刷技术在涂布过程中容易导致隔膜变形、褶皱和破损，这些缺陷对隔膜来说都是不允许的。

因此，目前尚没有具有形状平整、大小一致、分布均匀的非全覆盖涂层的非全覆盖涂层隔膜产品。如何精准控制每个胶点大小、胶点距离，并解决胶点团聚状态，是制备高质量的非全覆盖涂层隔膜亟需解决的难题。

发明内容

本申请的目的是提供一种改进的非全覆盖涂层隔膜及其制备方法和装置。

为了实现上述目的，本申请采用了以下技术方案：

本申请首先公开了一种非全覆盖涂层隔膜，包括基膜和涂覆在基膜的至少一个表面的非全覆盖涂层，该非全覆盖涂层呈大小和形状一致的均匀点状分布。

需要说明的是，与现有的非全覆盖涂层隔膜相比，本申请的非全覆盖涂层隔膜最大的优点就是，其非全覆盖涂层中各胶点的大小和形状高度一致，没有团聚，且各胶点间隔均匀，非全覆盖涂层隔膜几乎没有发生变形、褶皱和破损等问题；这极大的满足了高品质电池隔膜和高品质电池的使用需求；利于生产质量控制，保障后续绕卷的质量。

优选的，非全覆盖涂层中，涂覆覆盖面积:非覆盖面积小于1:3。

需要说明的是，本申请的非全覆盖涂层隔膜，其覆盖面积可以做到很小，非覆盖面积可以做到更大，甚至涂覆覆盖面积:非覆盖面积小于1:3，这样能够充分发挥非全覆盖涂层的结构功能，更有利于通过孔洞设计对非全覆盖涂层隔膜的性能进行调整和改善。

优选的，非全覆盖涂层由包含陶瓷粒子和/或有机聚合物材料的涂覆浆料涂布而成。