[发明专利]一种功能隔膜及其制备方法

说明书

本发明提供一种功能隔膜及其制备方法，涉及锂离子电池生产技术领域。该功能隔膜包括基膜，基膜包括聚烯烃膜、聚烯烃陶瓷涂覆膜、无纺布、聚酰亚胺膜中的一种或多种；涂层，涂层形成于基膜，且涂层在基膜上呈岛状分布，涂层由按重量份数计的以下原料制成：光固化树脂10‑20份，带活性官能团的凝胶树脂5‑10份，主溶剂60‑80份，助溶剂4‑10份，光引发剂0.01‑0.1份。该功能隔膜的制备方法，包括：将光固化树脂、带活性官能团的凝胶树脂、主溶剂、助溶剂以及光引发剂的混合物涂覆于基膜，涂覆时保证形成的涂层在基膜上呈岛状分布。涂覆后依次对功能隔膜进行UV预固化、造孔和UV固化。该功能隔膜能解决电池鼓包问题。

技术领域

本发明涉及锂离子电池生产技术领域，具体而言，涉及一种功能隔膜及其制备方法。

背景技术

随着锂离子动力电池能量密度不断提高，安全问题成为电池设计需要解决的首要问题。特别是当单体电池的能量密度达到300Wh/kg，传统的聚烯烃基膜以及陶瓷涂覆膜均难以满足电池应用的要求，而聚合物涂覆隔膜因对电芯结构设计的贡献，很大程度上提高了电池的安全性能和电池寿命，成为应用的首选。目前，动力电池电芯包括方形、软包和圆柱三种，其中采用卷绕工艺的方形电池因制造效率高更多地被一些电芯厂家采用。然而，电芯能量密度越来越高，电极在充放电过程中所产生的膨胀收缩率也相对较大，特别是卷绕工艺的电芯在电极片卷绕张力一定的情况下，电芯内部将极易鼓包，最终导致电池变形，造成电芯报废。

发明内容

本发明的目的在于提供一种功能隔膜，其主要用作卷绕工艺的电池隔膜，能够避免电芯鼓包。

本发明的另一目的在于提供一种功能隔膜的制备方法，该方法生产效率高，操作简单，且岛状结构均匀。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提出一种功能隔膜，包括：

基膜，基膜包括聚烯烃膜、聚烯烃陶瓷涂覆膜、无纺布、聚酰亚胺膜中的一种或多种；

涂层，涂层形成于基膜(可以是基膜的一面或者两面)，且涂层在基膜上呈岛状分布，涂层由按重量份数计的以下原料制成：光固化树脂10-20份，带活性官能团的凝胶树脂5-10份，主溶剂60-80份，助溶剂4-10份，光引发剂0.01-0.1份。

本发明提出一种上述功能隔膜的制备方法，其包括：将光固化树脂、带活性官能团的凝胶树脂、主溶剂、助溶剂以及光引发剂的混合物涂覆于基膜，涂覆时保证形成的涂层在基膜上呈岛状分布。涂覆后依次对功能隔膜进行UV预固化、造孔和UV固化，造孔时利用涂层内溶剂的挥发在每个岛状层上形成孔。

本发明实施例提供的功能隔膜及其制备方法至少具有以下有益效果：

本发明实施例提供的功能隔膜主要包括基膜和形成于基膜上的涂层，且涂层在基膜上呈岛状分布。涂层主要由按重量份数计的以下原料制成：光固化树脂10-20份，带活性官能团的凝胶树脂5-10份，主溶剂60-80份，助溶剂4-10份，光引发剂0.01-0.1份。上述原料制备的该涂层高度交联、结构稳定，具有一定耐电解液性(溶胀度20-50％)，且具有较强的电极界面粘接性，同时，该涂层的亲液性好，具备导离子性能。由于该涂层呈岛状分布，可有效解决卷绕电芯在电池充放电循环过程中电极膨胀收缩所引起的的电池鼓包以及电池性能衰减等问题。该功能隔膜尤其适用于高能量密度体系的卷绕电池。

本发明实施例还提供一种上述功能隔膜的制备方法，其包括：将光固化树脂、带活性官能团的凝胶树脂、主溶剂、助溶剂以及光引发剂的混合物涂覆于基膜，涂覆时保证形成的涂层在基膜上呈岛状分布。涂覆后依次对功能隔膜进行UV预固化、造孔和UV固化，造孔时利用涂层内溶剂的挥发在每个岛状层上形成孔。该方法生产效率高，操作简单，且岛状结构均匀，使电流密度分布更均匀，有效提高电池的电化学性能。

附图说明