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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于二次电池隔膜,具体涉及一种电池隔膜及其制备方法、二次电池。
技术介绍
1、锂离子电池因具有电压高、比能量高、循环寿命长、无污染等特性,在手机、笔记本电脑、汽车驱动用车载电源等得方面到了广泛应用。锂离子电池主要由正/负极材料、电解质、隔膜及电池外壳组成。隔膜是锂离子电池的重要组成部分,用于起着分隔正、负极,防止电池内部短路、作为电解质载体为锂离子移动提供通道的作用。
2、电池隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等,直接影响电池的倍率性能、循环性能以及安全性能(耐高温性能)等特性,性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。
3、随着新能源汽车对电池安全性要求的不断提高,对隔膜的性能也提出更高的要求,目前提高安全性的主要方法是在隔膜表面涂覆陶瓷涂层,但是无机粉体对电解液浸润性差,涂覆隔膜表面通道较小,会造成电池内阻变大,容量降低。
4、我们提出一种电池隔膜,以解决上述问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种电池隔膜,所述电池隔膜在维持适当的透气度的同时,具有较好的热稳定性、较高的粘结性、较大的吸液率以及较高的离子电导率。
2、本专利技术的目的还在于提供一种上述电池隔膜的制备方法。
3、本专利技术的目的还在于提供一种二次电池。
4、第一方面,本专利技术提供了一种电池隔膜,包括基膜和涂覆于所述基膜至少一个表面上的涂层,所述涂层为包含有多个粘性微球的陶瓷涂层,以所述陶瓷涂层与所述基膜的接触
5、第二方面,本专利技术提供了一种电池隔膜的制备方法,包括以下步骤:
6、将陶瓷颗粒与水混合,分散,形成无机分散液,然后加入粘性微球溶液,分散均匀,得到成品浆料;所述粘性微球溶液的固含量为10~40wt%,优选为20~30wt%;所述成品浆料的固含量为28~40wt%,优选为28~38wt%,进一步优选为28~33wt%;
7、采用涂布机将所述成品浆料涂覆到基膜上,凹版辊深度为20~100μm,优选为20~60μm,涂布速度为50~250m/min,优选为100~160m/min,然后经两段式烘干,烘干结束后得到所述隔膜;
8、所述两段式烘干为:第一段烘干压力为正压,烘干压力为10~100pa,烘干温度为80~100℃,第二段烘干压力为负压,烘干压力为-80~0pa,烘干温度为50~70℃;或,
9、所述两段式烘干为:第一段烘干压力为正压,烘干压力为10~100pa,烘干温度为80~100℃,第二段烘干压力为正压,烘干压力为30~60pa,烘干温度为50~70℃。
10、第三方面,本专利技术提供了一种二次电池,包含上述所述电池隔膜。
11、本专利技术有益效果:
12、本专利技术通过控制粘性微球在陶瓷涂层中的嵌入或埋入状态,以及嵌入或埋入的粘性微球占比的调控,使其具有较高的吸液率、较高的离子电导率、较小的透气度、较小的热收缩(150℃)以及较高的粘结性,应用于锂电池中,具有较高的安全性、较好的热稳定性、较好的电循环性能以及较高的离子传导性。
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1.一种电池隔膜,包括基膜和涂覆于所述基膜至少一个表面上的涂层,所述涂层为包含有多个粘性微球的陶瓷涂层,其特征在于,以所述陶瓷涂层与所述基膜的接触面为内表面,相对的另一面为外表面,20~70%数量的所述粘性微球凸出所述陶瓷涂层的所述外表面,其余所述粘性微球埋没在所述外表面以下。
2.根据权利要求1所述的电池隔膜,其特征在于,50~60%数量的所述粘性微球凸出所述陶瓷涂层的所述外表面。
3.根据权利要求1所述的电池隔膜,其特征在于,所述陶瓷涂层中陶瓷颗粒包含α-氧化铝、γ-氧化铝、勃姆石、碳酸钙、硫酸钡、钛酸钡、水滑石、蒙脱土、尖晶石、二氧化钛、二氧化硅、二氧化锆、氧化镁、氧化钙、氧化铍、氢氧化镁、氢氧化钙、碳化硅中的一种或多种;优选地,所述陶瓷涂层中陶瓷颗粒为勃姆石。
4.根据权利要求3所述的电池隔膜,其特征在于,所述陶瓷颗粒的平均粒径Dv50为0.05~1.5μm,优选0.1~1.0μm。
5.根据权利要求1所述的电池隔膜,其特征在于,所述陶瓷涂层的厚度为1~5μm。
6.根据权利要求1所述的电池隔膜,其特征在于,所述
7.根据权利要求6所述的电池隔膜,其特征在于,所述聚甲基丙烯酸甲酯的玻璃化转变温度为30~110℃,优选为40~100℃,进一步优选为50~90℃。
8.根据权利要求1所述的电池隔膜,其特征在于,所述粘性微球平均粒径Dv50为1~10μm,优选2~8μm,再优选2~6μm。
9.根据权利要求1所述的电池隔膜,其特征在于,所述基膜的材质为聚乙烯和/或聚丙烯,所述基膜的厚度为2.5~15μm。
10.根据权利要求1所述的电池隔膜,其特征在于,所述陶瓷涂层中陶瓷颗粒与粘性微球的固体质量比为(20~40)∶(1~3),优选为(25~35):(1~2)。
11.权利要求1~10中任一项所述的电池隔膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
12.根据权利要求11所述的电池隔膜的制备方法,其特征在于,所述成品浆料中含有0.1~30重量份的粘性微球,15~40重量份的陶瓷颗粒。
13.根据权利要求11所述的电池隔膜的制备方法,其特征在于,所述成品浆料中还包括增稠剂、粘结剂、润湿剂和分散剂中的一种或多种。
14.一种二次电池,其特征在于,包含权利1~10中任一项所述的电池隔膜或权利要求11~13中任一项所述方法制备的电池隔膜。
...【技术特征摘要】
1.一种电池隔膜,包括基膜和涂覆于所述基膜至少一个表面上的涂层,所述涂层为包含有多个粘性微球的陶瓷涂层,其特征在于,以所述陶瓷涂层与所述基膜的接触面为内表面,相对的另一面为外表面,20~70%数量的所述粘性微球凸出所述陶瓷涂层的所述外表面,其余所述粘性微球埋没在所述外表面以下。
2.根据权利要求1所述的电池隔膜,其特征在于,50~60%数量的所述粘性微球凸出所述陶瓷涂层的所述外表面。
3.根据权利要求1所述的电池隔膜,其特征在于,所述陶瓷涂层中陶瓷颗粒包含α-氧化铝、γ-氧化铝、勃姆石、碳酸钙、硫酸钡、钛酸钡、水滑石、蒙脱土、尖晶石、二氧化钛、二氧化硅、二氧化锆、氧化镁、氧化钙、氧化铍、氢氧化镁、氢氧化钙、碳化硅中的一种或多种;优选地,所述陶瓷涂层中陶瓷颗粒为勃姆石。
4.根据权利要求3所述的电池隔膜,其特征在于,所述陶瓷颗粒的平均粒径dv50为0.05~1.5μm,优选0.1~1.0μm。
5.根据权利要求1所述的电池隔膜,其特征在于,所述陶瓷涂层的厚度为1~5μm。
6.根据权利要求1所述的电池隔膜,其特征在于,所述粘性微球包含聚酰亚胺水溶性微球、丁苯橡胶微球、聚丙烯酸酯改性微球、聚醚酰亚胺、芳纶、芳砜纶、聚偏二氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、热塑性聚氨酯弹性体橡胶、聚对苯二甲酸乙二醇脂、聚环氧乙烷、聚丙烯腈、聚偏...
【专利技术属性】
技术研发人员:汤晓,董秋春,高飞飞,唐泽明,盛雷,郑蕾,刘杲珺,储著新,白耀宗,王琪,
申请(专利权)人:中材锂膜有限公司,
类型:发明
国别省市:
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