锂离子电池隔膜浆料、其制备方法及隔膜技术

本申请属于锂离子电池领域，具体涉及一种锂离子电池隔膜浆料、其制备方法及隔膜。锂离子电池隔膜浆料以100重量份计，包括如下重量份的组分：A组分27.11～61.80份；其中，所述A组分包括：无机填料25～50份、第一粘结剂2～10份、分散剂0.1～1.5份和润湿剂0.01～0.3份；所述无机填料具有微孔结构，所述微孔结构中填充有第一粘结剂的疏水基团、分散剂的疏水基团和润湿剂的疏水基团中的一种或多种；B组分0.5～3份，所述B组分为第二粘结剂；C组分40～70份，所述C组分为溶剂，该锂离子电池隔膜浆料和隔膜具有超低水分，将隔膜应用在锂离子电池上提升了锂离子电池性能的一致性和稳定性。升了锂离子电池性能的一致性和稳定性。升了锂离子电池性能的一致性和稳定性。

Lithium ion battery diaphragm slurry, its preparation method and diaphragm

【技术实现步骤摘要】
锂离子电池隔膜浆料、其制备方法及隔膜


[0001]本申请涉及锂电池领域，特别是涉及一种锂离子电池隔膜浆料、其制备方法及隔膜。

技术介绍

[0002]锂离子电池具有高能量密度、高工作电压、长循环寿命、绿色环保和方便便捷等特点，从而广泛应用于电子产品、电动汽车等领域。
[0003]锂离子电池内部是一个较为复杂的化学体系，该体系对水分非常敏感，过量水分的存在，不但会消耗大量锂盐，影响电池性能，还会伴随着大量的气体产生，使电池发生气胀，导致电池失效。
[0004]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，对保证电池的安全性发挥着非常重要的作用。现有涂覆隔膜的涂层主要由无机材料或有机材料溶解于去离子水或其他有机溶剂中混合而成，即使在涂覆烘干之后，仍然会有一定的水分残留。

技术实现思路

[0005]本申请提供一种锂离子电池隔膜浆料、其制备方法及隔膜，旨在降低锂离子电池隔膜中的含水量。
[0006]一方面，本申请实施例提供了一种锂离子电池隔膜浆料，以100重量份计，包括如下重量份的组分：
[0007]A组分27.11～61.80重量份；
[0008]其中，所述A组分包括：无机填料25～50重量份、第一粘结剂2～10重量份、分散剂0.1～1.5重量份和润湿剂0.01～0.3重量份；
[0009]所述无机填料具有微孔结构，所述微孔结构中填充有第一粘结剂的疏水基团、分散剂的疏水基团和润湿剂的疏水基团中的一种或多种；
[0010]B组分0.5～3重量份，所述B组分为第二粘结剂；
[0011]C组分40～70重量份，所述C组分为溶剂，
[0012]其中，所述第一粘结剂包括聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯
‑
六氟丙烯共聚物、聚丙烯腈、聚酰亚胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸、聚丙烯酸盐和聚丙烯酸酯中的一种或多种；
[0013]所述第二粘结剂包括羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、聚环氧乙烷、聚乙烯醇和丁苯橡胶中的一种或多种。
[0014]可选地，所述第一粘结剂的粘度为10～2000mPa
·
s，pH值为5.0～8.0，固含量为15
‑
50wt％，分子量为30
‑
80万。
[0015]可选地，所述第二粘结剂的粒径为30nm～500nm，溶解度≥80％，分子量≥50万。
[0016]可选地，所述无机填料包括氧化铝、勃姆石、氧化镁、氧化钛、氧化硅、二氧化硅、氧化锌、氧化锆和硫酸钡中的一种或多种。
[0017]可选地，所述分散剂包括聚丙烯酸钠、聚丙烯酸铵、聚乙烯亚胺、正丁醇、乙醇、硅烷偶联剂、六偏磷酸钠、羧酸盐和硫酸盐中的一种或多种。
[0018]可选地，所述润湿剂包括环氧乙烷聚合物、聚醚类聚合物、脂肪醇聚合物、脂肪胺聚合物、脂肪酸聚合物和氟类聚合物中的一种或多种。
[0019]另一方面，本申请的实施例提供一种制备锂离子电池隔膜浆料的方法，包括如下步骤：
[0020](1)按照上述重量份准备原料；
[0021](2)将第二粘结剂制备成水溶液；
[0022](3)将无机粉体、第一粘结剂、分散剂与润湿剂混合挤出，得到混合料；
[0023](4)将所述混合料加入所述水溶液中，再加入溶剂，搅拌后制得锂离子电池隔膜浆料。
[0024]可选地，步骤(2)中所述水溶液的质量分数为2～3％。
[0025]可选地，步骤(3)中所述挤出包括在不高于60℃的温度下将包括无机粉体、第一粘结剂、分散剂与润湿剂的原料混合挤出，以使所述原料混合均匀。
[0026]再一个方面，本申请实施例提供一种隔膜，包括基膜，所述基膜上涂覆有上述锂离子电池隔膜浆料或由上述方法制得的锂离子电池隔膜浆料。
[0027]本申请实施例提供的锂离子电池隔膜浆料具有超低水分。本申请实施例提供的制备方法中无机粉体、第一粘结剂、分散剂与润湿剂经过混合挤出的步骤，在不高于60℃下挤出使得上述原料混合均匀，其中，无机粉体表面存在微孔结构，通过上述挤出混料方式，使得第一粘结剂、分散剂或润湿剂的疏水基团占据微孔结构，游离水或结合水不能进入微孔内部，在隔膜涂覆后烘干过程中，随之蒸发，形成了超低水份隔膜。
附图说明
[0028]下面将参考附图来描述本申请示例性实施例的特征、优点和技术效果。
[0029]图1是本申请提供的混合料的结构示意图；
[0030]图2是本申请实施例1提供的混合料的扫描电镜图。
[0031]在附图中：1
‑
第一粘结剂；2
‑
润湿剂；3
‑
分散剂；4
‑
无机填料微孔；5
‑
无机填料。
具体实施方式
[0032]为了使本专利技术的专利技术目的、技术方案和有益技术效果更加清晰，以下结合实施例对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的实施例仅仅是为了解释本专利技术，并非为了限定本专利技术。
[0033]为了简便，本文仅明确地公开了一些数值范围。然而，任意下限可以与任何上限组合形成未明确记载的范围；以及任意下限可以与其它下限组合形成未明确记载的范围，同样任意上限可以与任意其它上限组合形成未明确记载的范围。此外，尽管未明确记载，但是范围端点间的每个点或单个数值都包含在该范围内。因而，每个点或单个数值可以作为自身的下限或上限与任意其它点或单个数值组合或与其它下限或上限组合形成未明确记载的范围。
[0034]在本文的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“以上”、“以下”为包含本数，“一
种或多种”中的“多种”的含义是两种及以上，“一个或多个”中的“多个”的含义是两个及以上。
[0035]本专利技术的上述
技术实现思路
并不意欲描述本专利技术中的每个公开的实施方式或每种实现方式。如下描述更具体地举例说明示例性实施方式。在整篇申请中的多处，通过一系列实施例提供了指导，这些实施例可以以各种组合形式使用。在各个实施例中，列举仅作为代表性组，不应解释为穷举。
[0036]随着新能源项目的快速发展，国家对于能源安全和能源危机的问题也更加重视，全员环保意识也在不断的增强，在绿色能源领域锂离子电池占据了重要的地位，锂离子电池具有高能量密度、高工作电压、长循环寿命、绿色环保和方便便捷等特点，从而广泛应用于电子产品、电动汽车等领域。
[0037]现在电池厂家对隔膜水分要求越来越高，在低露点环境下进行电芯卷绕或叠层，并且所用隔膜及电芯也会在恒温恒湿烘箱进行烘烤，控制电解液中水分和游离酸含量，以及在多个环节对水分进行严格管控。
[0038]电池的制作过程中，涂覆隔膜的基材在一些机械性能和热稳定性无法与涂布隔膜相比较，通常通过纳米陶瓷特种涂覆技术来提高隔膜的耐热性能和电解液吸附性，从而维持隔离膜完整的骨架结构。但同时也会带来一些问题，如水分、能量密度等，所以现电池客户端对隔膜厂家要本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池隔膜浆料，其特征在于，以100重量份计，包括如下重量份的组分：A组分27.11～61.80重量份；其中，所述A组分包括：无机填料25～50重量份、第一粘结剂2～10重量份、分散剂0.1～1.5重量份和润湿剂0.01～0.3重量份；所述无机填料具有微孔结构，所述微孔结构中填充有第一粘结剂的疏水基团、分散剂的疏水基团和润湿剂的疏水基团中的一种或多种；B组分0.5～3重量份，所述B组分为第二粘结剂；C组分40～70重量份，所述C组分为溶剂，其中，所述第一粘结剂包括聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯
‑
六氟丙烯共聚物、聚丙烯腈、聚酰亚胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸、聚丙烯酸盐和聚丙烯酸酯中的一种或多种；所述第二粘结剂包括羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、聚环氧乙烷、聚乙烯醇和丁苯橡胶中的一种或多种。2.根据权利要求1所述锂离子电池隔膜浆料，其特征在于，所述第一粘结剂的粘度为10～2000mPa
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s，pH值为5.0～8.0，固含量为15
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50wt％，分子量为30
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80万。3.根据权利要求1所述锂离子电池隔膜浆料，其特征在于，所述第二粘结剂的粒径为30nm～500nm，溶解度≥80％，分子量≥50万。4.根据权利要求1所述锂离子电池隔...

【专利技术属性】
技术研发人员：王连杰，李奕晨，高飞飞，王连广，杨天乐，刘杲珺，白耀宗，胡学文，涂帆，
申请(专利权)人：中材锂膜宁乡有限公司，
类型：发明
国别省市：