一种锂离子电池隔膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种锂离子电池隔膜，在多孔基材上下表面涂覆一层或多层多孔涂层而制得，多孔基材的厚度为4～80μm，所述多孔基材的孔隙率为30～90%，多孔涂层的成分包括30～100份聚合物材料，0～70份无机粉体及其表面处理剂和0～50份增容剂。本发明专利技术还公开了该锂离子电池隔膜的制备方法。本发明专利技术的电池隔膜孔径大小和孔隙率可控，孔径大小均一；隔膜成品的优等率高，润湿性好，安全性高；隔膜耐热性良好、具有热关闭功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及电池隔膜，具体是一种裡离子电池隔膜及其制备方法。
技术介绍
绿色环保型无污染的二次电池裡离子电池，符合当今各国能源环保的发展方向， 在各行各业的使用量正在迅速增加。作为裡离子电池的重要组成部分，隔膜起到将电忍正 极和负极隔开的作用，其性能的优劣直接影响了电池的综合性能。 裡离子电池隔膜在电池中用于隔离正、负电极，允许自由离子于其间通过，防止两 电极接触而短路，对电池起着保护作用。由此，电池隔膜除了需要一定的孔隙率和孔径分 布，让离子正常通过外，其最重要的性能是其在裡离子电池使用过程中的安全性。用于裡离 子电池和其他电化学电池的隔膜常常要求在高溫下维持结构的完整性，并且要求提供关断 性能。目前通用的电池隔膜为由聚締控制成的微孔隔膜，能够提供关断性能，但在高溫稳定 性方面受到不利的限制。在模拟的内部短路过程的针刺实验中，内短路发生的很短的时间 内，局部区域溫度迅速升高至l〇〇°CW上，从而使内短路点附近区域的隔膜收缩软化，导致 正负极的直接接触，产生大量的热量，引起严重热失效反应。在高溫下聚締控聚合物的软化 和烙融可导致关断性能，但是高溫收缩可导致隔膜的尺寸稳定性较低。因此，关断功能被高 溫收缩和低尺寸稳定性显著削弱。针对通用聚締控电池隔膜高溫尺寸稳定性的不足，有人 提出了用聚酷亚胺制备电池隔膜，该隔膜具有优异的耐溫性，但不具有关断功能。另外也有 人在聚締控表面涂覆一层薄薄的无机涂层，运样的涂层对片状基材的附着力较差，陶瓷层 与基体仅仅依靠陶瓷层中的粘结剂粘结，粘结强度较弱，在加工该隔膜、电极组卷绕及电池 充放电的过程中，均容易产生涂层颗粒的脱落，从而影响了电池隔膜的耐溫性，同时脱落的 陶瓷颗粒还会造成隔膜性能的不均一，影响电池性能一致性。 目前，裡离子电池隔膜绝大多数为聚締控，通常是聚丙締或聚乙締或两者的复合， 由于聚締控与电解液的极性相差较大，电池液对隔膜的润湿度低而造成裡离子导电率低， 严重影响了电池的性能。随着新能源技术的发展，尤其是大电流的动力裡离子电池的发展， 对隔膜的孔隙大小及其分布、电解液润湿性、耐高溫性能等提出了更高的要求，纯聚締控隔 膜已经不能满足裡离子电池使用和安全的需求。现有的生产裡离子电池隔膜的工艺方法， 无论是"湿法"还是"干法"，受到工艺条件的限制，难W制得孔径均一的微孔材料，而且在材 料的选用上也受到很大的限制。由于需要拉伸制膜，"湿法"和"干法"生产的隔膜都有较大 的收缩性，运对最终的使用性都是不利的，且生产的优等率较低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有常规聚締控隔膜的不足，提出一种孔径均一、润湿性 好、耐热性良好、具有热关闭功能的裡离子电池隔膜，具有良好的安全性。 本专利技术的另一个目的在于提供一种上述裡离子电池隔膜的制备方法，该方法工艺 简单，选材范围广，微孔成孔条件可控。 为达此目的，本专利技术采用W下技术方案： 一种裡离子电池隔膜，所述裡离子电池隔膜是在多孔基材上下表面涂覆一层或多层多 孔涂层而制得。 进一步地，所述多孔基材为聚乙締及其共聚物和衍生物、聚丙締及其共聚物和衍 生物、聚4-甲基戊締及其共聚物和衍生物、聚締控及其共聚物和衍生物、环氧树脂及其共 聚物和衍生物、脂肪族或芳香族或半芳香族聚酷胺及其共聚物和衍生物、聚乙締醇缩甲醒 及其共聚物和衍生物、聚乙締醇及其共聚物和衍生物、聚丙締酷胺及其共聚物和衍生物、聚 醋酸乙締醋及其共聚物和衍生物、丙締酸醋树脂及其共聚物和衍生物、甲基丙締酸醋树脂 及其共聚物和衍生物、聚甲基丙締酸甲醋及其共聚物和衍生物、聚丙締腊及其共聚物和衍 生物、聚乙締基化咯烧酬及其共聚物和衍生物、聚苯乙締及其共聚物和衍生物、下苯橡胶及 其衍生物、丙締酸醋与苯乙締共聚物和衍生物、下苯热塑性弹性体及其衍生物、聚乙二醇及 其共聚物和衍生物、聚氧乙締及其共聚物和衍生物、聚环氧丙烷及其共聚物和衍生物、脂肪 族或芳香族或半芳香族聚酸及其共聚物和衍生物、脂肪族或芳香族或半芳香族聚醋及其共 聚物和衍生物、脂肪族或芳香族或半芳香族聚碳酸醋及其共聚物和衍生物、聚氨醋及其共 聚物和衍生物、酪醒树脂及其共聚物和衍生物、氨基树脂及其共聚物和衍生物、不饱和聚醋 及其共聚物和衍生物、有机娃树脂及其共聚物和衍生物、脈醒树脂及其共聚物和衍生物、= 聚氯胺甲醒树脂及其共聚物和衍生物、=聚氯胺树脂及其共聚物和衍生物、聚苯硫酸及其 共聚物和衍生物、聚酷亚胺及其共聚物和衍生物、聚讽及其共聚物和衍生物、聚酸酸酬及其 共聚物和衍生物、含氣聚合物及其衍生物、石油树脂及其衍生物和纤维素及其衍生物中的 至少一种。 进一步地，所述多孔基材的厚度为4~80Jim。 进一步地，所述多孔基材的厚度为6~40ym。 进一步地，所述多孔基材的孔隙率为30~90%。 进一步地，所述多孔基材的孔隙率为40~75%。 进一步地，所述多孔基材可W是通过混纺、复合、挤出、多层共挤、层压或粘合方法 得到的单层或多层多孔薄膜或片材。 进一步地，所述多孔基材还可W通过本领域常规或者公知的其他方法制备。 进一步地，所述多孔薄膜或片材的成型方式可W为单向拉伸、双向拉伸、发泡或非 织造布。 进一步地，所述多孔薄膜或片材的成型方式还可W是本领域常规或者公知的其他 成型方式。 进一步地，所述多孔涂层的成分包括30~100份聚合物材料，0~70份无机粉体 及其表面处理剂和0~50份增容剂。 进一步地，所述聚合物材料为聚乙締及其共聚物和衍生物、聚丙締及其共聚物和 衍生物、聚4-甲基戊締及其共聚物和衍生物、聚締控及其共聚物和衍生物、聚乙締醇及其 共聚物和衍生物、聚乙締醇缩甲醒及其共聚物和衍生物、聚乙二醇及其共聚物和衍生物、聚 环氧乙烧及其共聚物和衍生物、聚氧乙締及其共聚物和衍生物、聚环氧丙烷及其共聚物和 衍生物、聚丙締酷胺及其共聚物和衍生物、聚丙締腊及其共聚物和衍生物、聚乙締化咯烧酬 及其共聚物和衍生物、丙締酸醋树脂及其共聚物和衍生物、甲基丙締酸醋及其共聚物和衍 生物、聚甲基丙締酸甲醋及其共聚物和衍生物、聚醋酸乙締醋及其共聚物和衍生物、芳香族 或半芳香族或脂肪族聚醋及其共聚物和衍生物、芳香族或半芳香族或脂肪族聚酷胺及其共 聚物和衍生物、芳香族或半芳香族或脂肪族聚碳酸醋及其共聚物和衍生物、聚苯乙締及其 共聚物和衍生物、下苯橡胶及其共聚物、丙締酸醋与苯乙締共聚物和衍生物、下苯热塑性弹 性体及其衍生物、环氧树脂及其共聚物和衍生物、聚氨醋及其共聚物和衍生物、酪醒树脂及 其共聚物和衍生物、氨基树脂及其共聚物和衍生物、不饱和聚醋及其共聚物和衍生物、有机 娃树脂及其共聚物和衍生物、脈醒树脂及其共聚物和衍生物、密胺树脂及其共聚物和衍生 物、=聚氯胺树脂及其共聚物和衍生物、聚苯硫酸及其共聚物和衍生物、聚酷亚胺及其共聚 物和衍生物、聚讽及其共聚物和衍生物、聚酸酸酬及其共聚物和衍生物、含氣聚合物及其衍 生物、石油树脂及其衍生物和纤维素及其衍生物中的至少一种。 进一步地，所述聚合物材料包括烙点或粘流溫度为100~160°C的热塑性材料，W及 烙点或粘流溫度高于所述烙点或粘流溫度在100~16(TC的热塑性材料的热塑性材料或热 固性材料。 进一步地，所述热塑性材料为聚乙締及其共聚物和衍生物、聚丙締及其共聚物和 衍生物、聚4-甲基戊本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子电池隔膜，其特征在于，所述锂离子电池隔膜是在多孔基材上下表面涂覆一层或多层多孔涂层而制得。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：冯润财，郑少华，
申请(专利权)人：佛山荷韵特种材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44