一种电池隔膜及其制备方法技术

本申请提供了一种电池隔膜，包括基膜和设置在基膜上的涂覆层，该涂覆层包括沿平行于基膜表面的第一方向交替设置的陶瓷涂层和陶瓷

【技术实现步骤摘要】
一种电池隔膜及其制备方法


[0001]本申请涉及电池领域，具体涉及一种电池隔膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]锂离子电池主要由正极、负极、电解质和隔膜构成，其中，隔膜的性能决定了电池的结构，可以直接影响到电池的容量、倍率性能、循环性能和安全性能等。
[0003]通过在基膜上添加涂覆层可提高隔膜的抗刺穿能力、降低隔膜的热收缩率等，从而改善隔膜的性能，但含有涂覆层的隔膜仍存在一些问题，比如隔膜与电极极片间的剥离强度小，易发生断层现象；隔膜厚度大、透气值高、内阻大，影响电池的电化学性能和安全性能等，这些不足严重制约了含有涂覆层的隔膜在电池中的安全应用。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请提供了一种电池隔膜及其制备方法，其中电池隔膜包括在基膜表面交替设置的陶瓷涂层和陶瓷
‑
PVDF混合涂层，该电池隔膜厚度薄、透气值低、内阻小，隔膜与电极极片间剥离强度大，应用该隔膜的电池的电化学性能和安全性能均得到显著提升。
[0005]本申请第一方面提供了一种电池隔膜，所述电池隔膜包括基膜和设置在所述基膜上的涂覆层，所述涂覆层包括沿平行于所述基膜表面的第一方向交替设置的陶瓷涂层和陶瓷
‑
聚偏氟乙烯(PVDF)混合涂层，所述陶瓷
‑
PVDF混合涂层中，自远离所述基膜的一侧向靠近所述基膜的一侧，陶瓷的质量含量逐渐增大，PVDF的质量含量逐渐减小。
[0006]本申请中，所述陶瓷
‑
PVDF混合涂层中，自远离所述基膜的一侧向靠近所述基膜的一侧，所述陶瓷的质量含量由15％
‑
25％逐渐增大至75
‑
85％，所述PVDF的质量含量由75％
‑
85％逐渐减小至15％
‑
25％。
[0007]可选地，所述陶瓷与所述PVDF的质量比为(1
‑
9)：(1
‑
9)。
[0008]本申请中，陶瓷涂层包括陶瓷和粘结组分，所述粘结组分包括乙烯
‑
丙烯酸共聚物、聚烯烃聚丙烯酸酯、乙烯
‑
丙烯酸脂肪醇共聚物、脂肪醇和炔醇中的一种或多种。
[0009]可选地，所述陶瓷涂层中，粘结组分的质量含量为0.5％
‑
5％。
[0010]本申请中，所述涂覆层在所述第一方向上的两端为所述陶瓷
‑
PVDF混合涂层，所述陶瓷涂层与所述陶瓷
‑
PVDF混合涂层在所述第一方向上的宽度比为(1
‑
3):(1
‑
3)。
[0011]可选地，所述涂覆层的厚度为2μm
‑
3μm。
[0012]本申请第一方面提供的电池隔膜的透气值为80s/100mL
‑
100s/100mL，具有良好的电导率；所述电池隔膜与电极极片间的剥离强度为0.006kN/m
‑
0.009kN/m，具有较强的粘结力。
[0013]本申请第二方面提供了一种电池隔膜的制备方法，包括以下步骤：
[0014]在水中加入陶瓷粉末和第一分散剂，搅拌均匀，制得陶瓷浆料；
[0015]在水中加入PVDF粉末和第二分散剂，搅拌均匀，制得PVDF浆料；
[0016]将所述陶瓷浆料与所述PVDF浆料混合，搅拌均匀，制得陶瓷
‑
PVDF混合浆料；
[0017]将所述陶瓷浆料和所述陶瓷
‑
PVDF混合浆料交替涂覆在基膜上，得到所述电池隔膜，所述电池隔膜包括所述基膜和设置在所述基膜上的涂覆层，所述涂覆层包括沿平行于所述基膜表面的第一方向交替设置的陶瓷涂层和陶瓷
‑
PVDF混合涂层，所述陶瓷
‑
PVDF混合涂层中，自远离所述基膜的一侧向靠近所述基膜的一侧，陶瓷的质量含量逐渐增大，PVDF的质量含量逐渐减小。
[0018]可选地，所述第一分散剂包括磷酸酯类分散剂，所述第二分散剂包括聚丙烯酸钠盐分散剂。
[0019]本申请实施方式中，还包括在所述陶瓷浆料中加入粘结材料，所述粘结材料包括乙烯
‑
丙烯酸共聚物蜡乳液、聚烯烃聚丙烯酸酯乳液、乙烯
‑
丙烯酸脂肪醇共聚物乳液、脂肪醇乳液和炔醇乳液中的一种或多种。
[0020]其中，所述将所述陶瓷浆料和所述陶瓷
‑
PVDF混合浆料交替涂覆在所述基膜上，具体为将所述陶瓷浆料和所述陶瓷
‑
PVDF混合浆料交替喷涂在所述基膜上。
[0021]本申请第二方面提供的制备方法操作简单、成本低廉、绿色环保，可应用于电池隔膜的产业化生产中。
[0022]本申请第三方面提供了一种锂离子电池，包括本申请第一方面提供的电池隔膜，或者包括由本申请第二方面提供的制备方法制得的电池隔膜。
[0023]本申请中，锂离子电池还包括正极、负极和电解质，所述电池隔膜设置在所述正极和所述负极之间。
[0024]本申请第三方面提供的锂离子电池具有良好的电化学性能和安全性能。
附图说明
[0025]图1为本申请一实施方式提供的电池隔膜的剖面结构示意图；
[0026]图2为本申请一实施方式提供的电池隔膜中陶瓷
‑
PVDF涂覆层的剖面结构示意图；
[0027]图3为本申请一实施例提供的陶瓷
‑
PVDF涂覆层的扫描电子显微镜(SEM)照片；
[0028]图4为本申请一对比例提供的陶瓷
‑
PVDF涂覆层的扫描电子显微镜(SEM)照片。
具体实施方式
[0029]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0030]参见图1和图2，本申请实施例提供了一种电池隔膜100，该电池隔膜100包括基膜101和设置在基膜上的涂覆层102。涂覆层102包括沿平行于基膜表面的第一方向交替设置的陶瓷涂层10和陶瓷
‑
PVDF混合涂层20。陶瓷
‑
PVDF混合涂层20中，自远离基膜的一侧B向靠近基膜的一侧A，陶瓷20a的质量含量逐渐增大，PVDF20b的质量含量逐渐减小。
[0031]本申请实施方式中，涂覆层102包括陶瓷涂层10和陶瓷
‑
PVDF混合涂层20，涂覆层中对隔膜的综合性能起主要改善作用的组分为陶瓷和PVDF。陶瓷与基膜粘接在一起后，可提高隔膜的耐高温能力和抗刺穿能力，从而提高电池的安全性。PVDF为PVDF的均聚物或共
聚物，具体指PVDF均聚物或者PVDF与其他少量含氟乙烯基单体的共聚物，该PVDF兼具氟树脂和通用树脂的特性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池隔膜，其特征在于，所述电池隔膜包括基膜和设置在所述基膜上的涂覆层，所述涂覆层包括沿平行于所述基膜表面的第一方向交替设置的陶瓷涂层和陶瓷
‑
PVDF混合涂层，所述陶瓷
‑
PVDF混合涂层中，自远离所述基膜的一侧向靠近所述基膜的一侧，陶瓷的质量含量逐渐增大，PVDF的质量含量逐渐减小。2.如权利要求1所述的电池隔膜，其特征在于，所述陶瓷
‑
PVDF混合涂层中，自远离所述基膜的一侧向靠近所述基膜的一侧，所述陶瓷的质量含量由15％
‑
25％逐渐增大至75
‑
85％，所述PVDF的质量含量由75％
‑
85％逐渐减小至15％
‑
25％。3.如权利要求1或2所述的电池隔膜，其特征在于，所述陶瓷涂层包括陶瓷和粘结组分，所述粘结组分包括乙烯
‑
丙烯酸共聚物、聚烯烃聚丙烯酸酯、乙烯
‑
丙烯酸脂肪醇共聚物、脂肪醇和炔醇中的一种或多种。4.如权利要求3所述的电池隔膜，其特征在于，所述陶瓷涂层中，所述粘结组分的质量含量为0.5％
‑
5％。5.如权利要求1所述的电池隔膜，其特征在于，所述陶瓷
‑
PVDF混合涂层中，所述陶瓷与所述PVDF的质量比为(1
‑
9)：(1
‑
9)。6.如权利要求1所述的电池隔膜，其特征在于，所述涂覆层在所述第一方向上的两端为所述陶瓷
‑
PVDF混合涂层，所述陶瓷涂层与所述陶瓷
‑
PVDF混合涂层在所述第一方向上的宽度比为(1
‑
3):(1
‑
3)。7.如权利要求1所述的电池隔膜，其特征在于，所述涂覆层的厚度为2μm
‑
3μm。8.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗智仁，王克飞，李少杰，李栋，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：