一种涂覆隔膜及其制备方法及应用技术

本申请公开了一种涂覆隔膜及其制备方法及应用，涉及二次电池技术领域。所述的涂覆隔膜包括：基膜，基膜为多孔薄膜；耐热层，耐热层设置在基膜的至少一侧表面上；点状涂层，点状涂层设置在所述耐热层的一侧，点状涂层包括无机点状涂层和有机点状涂层，无机点状涂层为规律分布，有机点状涂层随机分布在无机点状涂层之间和/或之上。本申请通过设置规律性无机点状涂层和随机性有机点状涂层，解决现有技术中容易产生锂枝晶现象和电势不稳定的问题。容易产生锂枝晶现象和电势不稳定的问题。容易产生锂枝晶现象和电势不稳定的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种涂覆隔膜及其制备方法及应用


[0001]本申请涉及二次电池领域，特别涉及到一种涂覆隔膜及其制备方法及应用。

技术介绍

[0002]隔膜作为锂电池四大组成部分，在正负极之间，起到阻隔电子、允许锂离子通过的作用。由于隔膜本身的耐热性差以及与正负极无粘接作用，现有技术往往是在隔膜表面涂覆一层或两层无机耐热层如氧化铝、勃姆石耐热层，然后在耐热层上再涂覆一层有机粘接层如PVDF、PMMA等，此种隔膜在电池端与正负极热压粘接时，有机层被压扁朝横向铺展，有机层厚度巨减，当注入电解液后，有机层因吸电解液而溶胀，横向空间不足，有机层就会朝纵向扩展，导致电池产生鼓包的现象。
[0003]为改善此种现象，公开号为CN111916627A的中国专利技术专利公开了一种锂离子电池及其隔膜，在隔膜的纵向涂覆一层有机涂层，有机涂层包括条状涂覆体和点状涂覆体，这种设计能够给极片充放电及循环过程中的膨胀提供一定的空间。但是，该技术方案中的规则性设计存在一定的弊端：其一，在纵向形成等间距的与极片相粘结，使得纵向容易富集锂离子而导致吸锂，产生锂枝晶现象；其二，条状涂覆体使得锂离子穿梭隔膜时易被分割成区域性穿梭，正负极之间电势会产生规律性的强弱强弱，导致电势的不稳定。

技术实现思路

[0004]本申请的目的是提供一种涂覆隔膜及其制备方法及应用，通过设置规律性无机点状涂层和随机性有机点状涂层，解决现有技术中容易产生锂枝晶现象和电势不稳定的问题。
[0005]为实现上述目的，本申请实施例采用以下技术方案：一种涂覆隔膜，包括：基膜，基膜为多孔薄膜；耐热层，耐热层设置在基膜的至少一侧表面上；点状涂层，点状涂层设置在所述耐热层的一侧，点状涂层包括无机点状涂层和有机点状涂层，无机点状涂层为规律分布，有机点状涂层随机分布在无机点状涂层之间和/或之上。
[0006]在上述技术方案中，本申请实施例通过在耐热层上再涂覆一层无机点状涂层，在隔膜与极片粘接热压时，无机点状涂层不会被压缩，保持着原本的高度，能够起到一个支持作用；再采用喷涂技术在无机点状涂层之间喷涂一层有机点状涂层，有机点状涂层随机分布在无机点状涂层之间或上面，在隔膜与极片粘接热压时，有机点状涂层被压缩，待压缩到无机点状涂层的高度后，有机点状涂层就不被压缩，保持着与无机点状涂层的高度，当注入电解液后，有机点状涂层会吸电解液而溶胀，此时由于无机点状涂层之间仍有很大的空间，足够有机点状涂层的溶胀，因此不会导致电池鼓包现象，且无机点状涂层之间的空间能够存储电解液，提高了电池的储液性能。进一步的，无机点状涂层能够解决条状无机层锂离子区域性穿透的现象，避免了电势规律性的强弱强弱导致电势压不稳定；而随机分布的有机点状涂层使得隔膜与极片粘接之处具有随机性，可避免区域性粘接或不粘接的现象，从而可避免锂离子在粘接处大量富集而产生锂枝晶。
[0007]进一步地，根据本申请实施例，其中，多孔薄膜为聚丙烯薄膜、聚乙烯薄膜或聚乙烯/聚丙烯复合薄膜。
[0008]进一步地，根据本申请实施例，其中，耐热层的厚度为0.5
‑
3.5
µ
m。
[0009]进一步地，根据本申请实施例，其中，耐热层和无机点状涂层包括陶瓷颗粒、稳定剂、胶水和润湿剂。
[0010]进一步地，根据本申请实施例，其中，陶瓷颗粒为氧化铝、勃姆石、二氧化硅、氢氧化铝其中的一种或多种。
[0011]进一步地，根据本申请实施例，其中，稳定剂为明胶、甲基纤维素、羧甲基纤维素、聚丙烯酸钠、聚氧化乙烯、聚乙烯醇中的一种或多种。
[0012]进一步地，根据本申请实施例，其中，胶水为丙烯酸，丁苯胶，聚苯乙烯，聚丙烯酸酯中的一种或多种。
[0013]进一步地，根据本申请实施例，其中，润湿剂为十二烷基硫酸钠、脂肪醇、环氧乙烷、丁基萘磺酸钠盐、壬基酚聚氧乙烯醚中的一种或多种。
[0014]进一步地，根据本申请实施例，其中，耐热层的陶瓷颗粒的粒径为0.5
‑2µ
m。
[0015]进一步地，根据本申请实施例，其中，无机点状涂层的陶瓷颗粒的粒径为0.2
‑1µ
m。
[0016]进一步地，根据本申请实施例，其中，无机点状涂层的陶瓷颗粒为多孔陶瓷。
[0017]进一步地，根据本申请实施例，其中，无机点状涂层的厚度为0.5
‑3µ
m。
[0018]进一步地，根据本申请实施例，其中，无机点状涂层的宽度为200
‑
500
µ
m。
[0019]进一步地，根据本申请实施例，其中，无机点状涂层之间的距离为1000
‑
2000
µ
m。
[0020]进一步地，根据本申请实施例，其中，无机点状涂层的覆盖率为1
‑
25%。
[0021]进一步地，根据本申请实施例，其中，有机点状涂层的粒径范围为50
‑
500
µ
m。
[0022]进一步地，根据本申请实施例，其中，有机点状涂层的厚度为3
‑7µ
m。
[0023]进一步地，根据本申请实施例，其中，有机点状涂层的覆盖率为5
‑
20%。
[0024]进一步地，根据本申请实施例，其中，有机点状涂层包括有机粘结剂和胶水。
[0025]进一步地，根据本申请实施例，其中，有机粘结剂为聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯
‑
三氟乙烯共聚物、聚偏氟乙烯
‑
三氟氯乙烯共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯中的一种或多种。
[0026]进一步地，根据本申请实施例，其中，胶水为丙烯酸、丁苯胶、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯中的一种或多种。
[0027]为了实现上述目的，本申请实施例还公开了一种涂覆隔膜的制备方法，包括以下步骤：配制耐热层浆料、无机点状涂层浆料和有机点状涂层浆料；将耐热层浆料涂覆在基膜的至少一侧表面上，烘干后形成耐热层；使用点状微凹辊在耐热层上涂覆所述无机点状涂层浆料，烘干后形成无机点状涂层；使用喷涂技术，在无机点状涂层上涂覆有机点状涂层浆料，形成随机分布的有机点状涂层。
[0028]为了实现上述目的，本申请实施例还公开了一种涂覆隔膜在锂电池中的应用。
[0029]与现有技术相比，本申请具有以下有益效果：本申请通过在耐热层上再涂覆一层无机点状涂层，在隔膜与极片粘接热压时，无机点状涂层不会被压缩，保持着原本的高度，
能够起到一个支持作用；再采用喷涂技术在点状无机层之间喷涂一层有机点状涂层，有机点状涂层随机分布在无机点状涂层之间或上面，在隔膜与极片粘接热压时，有机点状涂层被压缩，待压缩到无机点状涂层的高度后，有机点状涂层就不被压缩，保持着与无机点状涂层的高度，当注入电解液后，有机点状涂层会吸电解液而溶胀，此时由于无机点状涂层之间仍有很大的空间，足够有机点状涂层的溶胀，因此不会导致电池鼓包现象，且无机点状涂层之间的空间能够存储电解液，提高了电池的储液性能。进一步本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种涂覆隔膜，其特征在于，包括：基膜，所述基膜为多孔薄膜；耐热层，所述耐热层设置在所述基膜的至少一侧表面上；点状涂层，所述点状涂层设置在所述耐热层的一侧，所述点状涂层包括无机点状涂层和有机点状涂层，所述无机点状涂层为规律分布，所述有机点状涂层随机分布在所述无机点状涂层之间和/或之上。2.根据权利要求1所述的一种涂覆隔膜，其特征在于，所述多孔薄膜为聚丙烯薄膜、聚乙烯薄膜或聚乙烯/聚丙烯复合薄膜。3.根据权利要求1所述的一种涂覆隔膜，其特征在于，所述耐热层的厚度为0.5
‑
3.5
µ
m。4.根据权利要求1所述的一种涂覆隔膜，其特征在于，所述耐热层和无机点状涂层包括陶瓷颗粒、稳定剂、胶水和润湿剂。5.根据权利要求4所述的一种涂覆隔膜，其特征在于，所述陶瓷颗粒为氧化铝、勃姆石、二氧化硅、氢氧化铝其中的一种或多种。6.根据权利要求4所述的一种涂覆隔膜，其特征在于，所述稳定剂为明胶、甲基纤维素、羧甲基纤维素、聚丙烯酸钠、聚氧化乙烯、聚乙烯醇中的一种或多种。7.根据权利要求4所述的一种涂覆隔膜，其特征在于，所述胶水为丙烯酸，丁苯胶，聚苯乙烯，聚丙烯酸酯中的一种或多种。8.根据权利要求4所述的一种涂覆隔膜，其特征在于，所述润湿剂为十二烷基硫酸钠、脂肪醇、环氧乙烷、丁基萘磺酸钠盐、壬基酚聚氧乙烯醚中的一种或多种。9.根据权利要求4所述的一种涂覆隔膜，其特征在于，所述耐热层的陶瓷颗粒的粒径为0.5
‑2µ
m。10.根据权利要求4所述的一种涂覆隔膜，其特征在于，所述无机点状涂层的陶瓷颗粒的粒径为0.2
‑1µ
m。11.根据权利要求4所述的一种涂覆隔膜，其特征在于，所述无机点状涂层的陶瓷颗粒为多孔陶瓷。12.根据权利要求1所述的一种涂覆隔膜，其特征在于，所述无机点状涂层的厚度为0.5
‑3µ
m。13.根据权利要求1所述的一种涂覆隔膜，其特征在于，所述无机点状涂层的宽度为200

【专利技术属性】
技术研发人员：黄云，王晓明，黄士斌，周素霞，曹林娜，王婷，
申请(专利权)人：宁德卓高新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：