[发明专利]锂电池隔膜涂覆用芳纶组合物

说明书

本发明公开了：一种锂电池隔膜涂覆用芳纶组合物及其制备方法，主要包括如下组分：芳纶纤维、粘接剂、溶剂、乳化剂，所述粘接剂的质量用量为芳纶纤维质量的2‑10％；所述粘接剂的质量用量为所述溶剂质量的4‑30％；所述粘接剂的质量用量为所述乳化剂的2‑10％；所述芳纶纤维为对位芳纶与间位芳纶中的至少一种；所述粘接剂为PVDF或PTFE中的至少一种；所述溶剂为NMP、DMAC或丙酮中的至少一种；所述乳化剂为聚丙烯酸钠或聚丙烯酸酯中的至少一种。本发明提供一种新的锂电池隔膜涂覆用芳纶组合物，使用该组合物涂覆于隔膜上时具有降低成本、增强透气性的优点。

技术领域

本发明涉及一种锂电池隔膜涂覆用芳纶组合物。

背景技术

目前，商业化的隔膜大多采用聚乙烯或聚丙烯隔膜，其具有较高孔隙率、较低的电阻、较高的抗撕裂强度、较好的抗酸碱能力、良好的弹性及对非质子溶剂的保持性能。但是，烯烃多孔膜熔点低于170℃，它的热收缩性能较差，致使锂离子电池的安全性能存在一定的局限性。

从锂电池安全性的角度考虑，越来越多的电池企业开始把目光投向隔膜涂覆改性领域，生产出复合的锂离子电池隔膜。现有涂覆隔膜主要是涂覆陶瓷或者PVDF，也有两种材料同时进行涂覆的。陶瓷涂覆所用材料硬度大，对生产设备要求高，材料和电池极片粘结性不好，尽管能够提高生产过程的良率，但对成品电池的性能提高有限。PVDF涂覆的隔膜尽管能提高电池很多性能，不过PVDF的熔点并不高，对安全性能提高有限。两种材料都涂覆的隔膜极片的导电性能会下降较多。

又如中国专利文献CN104979515B中公开了一种芳纶聚合体涂覆的锂离子电池隔膜的制备方法，该现有技术采用芳纶聚合体和两种溶剂、乳化剂、胶黏剂等制成芳纶浆料，配料较多，成本较高，且其透气性不好，导致涂覆在隔膜上使隔膜的耐高温性较差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是现有技术中存在的配料较多，成本较高，且其透气性不好，导致涂覆在隔膜上使隔膜的耐高温性较差的问题，提供一种新的锂电池隔膜涂覆用芳纶组合物，使用该组合物涂覆于隔膜上时具有降低成本、增强透气性的优点。本发明所要解决的技术问题之二是提供一种锂电池隔膜涂覆用芳纶组合物的制备方法。

为解决上述技术问题之一本发明采用的技术方案如下：一种锂电池隔膜涂覆用芳纶组合物，主要包括如下组分：芳纶纤维、粘接剂、溶剂、乳化剂，所述粘接剂的质量用量为芳纶纤维质量的2-10％；所述粘接剂的质量用量为所述溶剂质量的4-30％；所述粘接剂的质量用量为所述乳化剂的2-10％；

所述芳纶纤维为对位芳纶与间位芳纶中的至少一种；所述粘接剂为PVDF或PTFE中的至少一种；所述溶剂为NMP、DMAC或丙酮中的至少一种；所述乳化剂为聚丙烯酸钠或聚丙烯酸酯中的至少一种。

优选地，所述对位芳纶与间位芳纶之比为0-50％。

优选地，所述对位芳纶的分子量为8000-40000；所述间位芳纶的分子量为8000-40000。

优选地，所述PVDF的质量百分比浓度为1-5％；所述PTFE的质量百分比浓度为1-5％。

优选地，所述聚丙烯酸钠的质量百分比浓度为0.5-2％；聚丙烯酸酯的质量百分比浓度为0.5-2％。

为解决上述技术问题之二本发明采用的技术方案如下：一种锂电池隔膜涂覆用芳纶组合物的制备方法，包括如下步骤：

(1)将对位芳纶与间位芳纶投入球磨机中混合10-60分钟，混合均匀后作为芳纶纤维；

(2)将胶黏剂、溶剂及乳化剂投入混料机中，在20-40度的温度下混合1-6小时，充分混合均匀后加入芳纶纤维混合1-6小时制得芳纶组合物。