[发明专利]一种锂电池用隔膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于软包装结构锂电池中的隔膜制备方法，尤其是 指涂布在隔膜表面上的溶液的制备方法以及配制好的溶液的涂布方法和 专用涂布装置。

背景技术

近年来，随着便携式产品地不断地小型化、多功能化，对电池的要 求越来越高，电池的尺寸极大的影响着便携式产品的大小，电池的容量同 时也极大的影响着便携式产品的使用时间。同时，近来不断发生的锂离子 电池安全事故也使人们对电池的安全性能提出了更高的要求。

在生产实践中鲤电池常用隔膜为聚乙烯薄膜(PE)、聚丙烯薄膜(PP) 和聚乙烯和聚丙烯的三层复合薄膜(PP/PE/PP)，由于材质本身的原因， 此种类型的聚烯烃隔膜与电极间的界面效应过大，与电解液的润湿性能 差，而且常用卷绕结构电池由于卷绕时应力不均匀，电极和隔膜之间很难 保证紧密和均匀的接触，因此电池性能会在一定程度上受到影响，大型号 的电池由于电极和隔膜接触面积较大，对性能的影响更加明显。

现有的隔膜制备技术多为将隔膜浸泡于已配置好的聚合物溶液中， 然后取出烘干。这种技术在实际操作过程中存在很多问题：①浸泡过程 很难控制聚合物附着在隔膜上的厚度：②浸泡过程很难控制聚合物附着 在隔膜上的均匀性：③浸泡工艺导致聚合物附着面积过大，使隔膜孔隙 率急剧下降，影响电池性能。在专利CN200480015062.4当中提到了新的 隔膜制备方法，其解决了传统隔膜制备方法中聚合物在隔膜上附着面积过 大的问题，其凹版印刷的方法虽然可保证每个小格内浆料的量比较均匀， 但很难保证凹版中的浆料全部涂布在隔膜上，这样就难以保证涂布的均匀 性。

发明内容

本发明需解决的问题是提供一种可解决上述问题的可靠的隔膜制备 方法，包括涂布在隔膜表面上的溶液的制备方法及配制好的溶液的涂布方 法和专用涂布装置。

根据上述需解决的问题设计了一种锂电池用隔膜的制备方法。采用常 规质地的隔膜本体并在隔膜本体的正反双面表面涂布通用的聚合物溶液。 涂布方法为：均匀地在隔膜本体双面表面总面积的30～70％上涂布通用 的聚合物溶液，涂布区域和空白区域间依次轮流排布，涂布区等宽，空白 区等宽。所述的涂布利用涂布辊完成，涂布速度为1～3米/分钟，单面涂 布厚度1～3微米；涂布后隔膜即进入烘道，烘道内的温度从前到后依次 升高形成温度梯度，温度梯度范围在5～20摄氏度，烘道温度设定范围在 50～80摄氏度。所述的涂布辊为特制辊，辊本体为圆柱体，在该圆柱体 的表面周向上设有实现凸版涂布的方形圆环，该方形圆环为闭环且与所述 圆柱体连成一体并延辊本体轴向相间均匀分布。

对前述锂电池用隔膜的制备方法的改进表现在采用专用的表面涂布 聚合物溶液。实施时，均匀地在隔膜本体正反双面表面总面积的30～70 ％上涂布聚合物溶液且涂布区域和空白区域间依次轮流排布，涂布区等 宽，空白区等宽；所述的聚合物溶液由溶剂和聚合物组成，聚合物的浓度 为1.0～3.0％，所述的聚合物选自偏1，1-二氟乙烯-六氟丙烯共聚物 PVDF-HFP、偏1，1-二氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物PVDF-CTFE、聚乙二醇二 丙烯酸酯中的一种或几种；所述的溶剂由溶解聚合物的常规有机溶剂和常 规相分离剂组成。其中，所述的隔膜本体材质选自聚乙烯、聚丙烯、聚乙 烯/聚丙烯复合膜，所述的隔膜本体材质厚度为5～80微米。溶解聚合物 的常规有机溶剂是指碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、 丙酮、乙酸乙酯当中的一种或几种，常规相分离剂是指异丙醇、正辛烷、 正庚烷、正壬烷当中的一种或几种。

涂布是由设置在专用装置中的涂布辊完成，涂布速度为1～3米/分 钟，单面涂布厚度1～3微米；涂布后隔膜即进入烘道，烘道内的温度从 前到后依次升高形成温度梯度，温度梯度范围在5～20摄氏度，烘道温度 设定范围在50～80摄氏度。所使用的涂布辊的辊本体为圆柱体。在该圆 柱体的表面周向上设有实现凸版涂布的方形圆环，该方形圆环为闭环且与 所述圆柱体连成一体并延辊本体轴向相间均匀分布。

具体操作时的涂布的步骤为：

一，将上述常规相分离剂按照1～20％的体积含量与上述的溶解聚合 物的常规有机溶剂混合配制有机溶剂空白液，称为处理浆料B；