[发明专利]一种新型高安全聚烯烃隔膜的制备方法

说明书

本专利公开了一种新型高安全聚烯烃隔膜的制备方法，在聚烯烃隔膜上表面一侧或两侧均匀涂覆改性后熔点在110度‑140度高分子微球类材料，当电池受穿刺、挤压、碰撞等引起电池局部温度过高时，涂覆在聚烯烃表面的高分子微球材料会达到熔点熔化堵住隔膜微孔，在电池发生热失控前切断离子导通路径，从而抑制复合隔膜发生热收缩或融化所导致的进一步电池内部温度失控，保障电池的安全。

技术领域

本发明属于锂离子电池隔膜技术领域，尤其涉及一种新型高安全聚烯烃隔膜的制备方法。

背景技术

近年来，随着新能源汽车这种新兴的战略型产业的崛起，能量密度高、安全性优异、续航里程出色的动力性锂离子电池受到越来越多的人关注。隔膜作为锂离子电池的四大关键主材之一，主要起到隔离正负极并允许锂离子自由通过的作用，隔膜的性能直接影响电池的容量、循环性能以及安全性能等。目前锂离子电池隔膜使用最多的是聚烯烃隔膜，其中，聚乙烯PE隔膜的熔点约为130℃，聚丙烯PP隔膜的熔点的温度为150℃。锂离子电池在过充、过载、撞击、挤压等情况下可能会释放出大量的热量，电池内部的温度迅速上升，聚烯烃隔膜收缩或融化，正负极接触，电池内部短路，最终导致电池内部热失控，甚至引发起火灾及爆炸。

为了提高隔膜的热稳定性和安全性能，目前采用的方法是在隔膜的表面涂覆一层耐热层来降低隔膜的热收缩率，提高电池的安全性，但并未从根本上解决电池的安全问题。特别是在极端的情况下，电池内部局部位置短路后，局部温度会迅速上升，局部的热量很容易使对应位置的隔膜温度升高到150℃以上，这样涂层隔膜同样会产生局部的热收缩并造成进一步的短路，进而导致热失控，发生安全事故。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种新型高安全聚烯烃隔膜的制备方法。该制备方法主要是采用在聚烯烃隔膜上涂覆一侧或者两侧高分子微球层，当电池受穿刺、挤压、碰撞等极端情况引起电池局部温度过高时，涂覆在隔膜表面的高分子微球层会发生形变，逐渐融化进入隔膜的孔径中，从而阻断离子传输路径，防止进一步电池内部温度失控。因此，该方法所制备新型高安全聚烯烃隔膜可以较大提高锂离子电池的安全性能。

本发明上述的目的主要通过以下技术方案予以实现：

一种新型高安全聚烯烃隔膜的制备方法，在聚烯烃隔膜上一侧或者两侧涂覆高分子微球，形成高安全聚烯烃隔膜，所述高分子微球是改性后的无规共聚聚酯材料。

优选地，所述高分子微球的成分为聚乙酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯和聚酯树脂、聚氯乙烯的两种或多种共聚材料。

优选地，所述高分子微球的浆料组成中还含有5％-7％粘结剂、0.5％-1％分散剂、0.02％-0.05％润湿剂。

优选地，所述粘结剂为丙烯酸类或丙烯腈类粘结剂。

优选地，所述分散剂为丙烯酸铵盐溶液。

优选地，所述润湿剂为聚醚改性有机硅烷类、月桂酸聚氧乙烯醚类物质。

优选地，所述聚烯烃隔膜是PP、PE、PP-PE、陶瓷隔膜、涂胶隔膜中的一种。

优选地，所述高分子微球的涂覆厚度为1μm-2μm。

优选地，所述高分子微球熔点在110度-140度。

优选地，所述涂覆方式为微凹、挤压或者喷涂涂覆工艺。

本发明的有益效果在于：

该制备方法制备的新型安全聚烯烃隔膜，当电池受穿刺、挤压、碰撞等极端情况引起电池局部温度过高时，高分子微球层会在熔点附近融化嵌入隔膜的孔径里，隔膜达到闭孔温度时会实现孔径的闭孔，高安全隔膜会进一步确保隔膜孔隙实现闭孔，从而抑制进一步电池内部温度失控。

具体实施方式

实施例1