[发明专利]一种复合隔膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种复合隔膜的制备方法，先分别制备陶瓷浆料、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)浆料和聚偏氟乙烯(PVDF)及其共聚物浆料，将陶瓷浆料涂布在基膜的上层和下层，PMMA浆料涂布在上陶瓷涂层，PVDF及其共聚物浆料涂布在下陶瓷涂层，即一种复合隔膜由PMMA涂层/上陶瓷涂层/基层/下陶瓷涂层/PVDF及其共聚物涂层组成，该隔膜具有较好的吸液率、剥离强度及热稳定性。

技术领域

本发明涉及的是涂覆隔膜技术领域，具体的说是一种复合隔膜的制备方法。

背景技术

目前商品化的锂离子电池隔膜有聚丙烯膜(PP)、聚乙烯膜(PE)或多层复合膜。聚烯烃隔膜的广泛应用显示出具有合理的成本、化学稳定性及高温自闭性能等优点，但是热收缩和机械强度较差。当电池局部温度超过160℃时，隔膜易失去机械完整性，出现大面积收缩导致正负极接触，使电池面临高温下燃烧和爆炸的危险。

PP或PE是一种非极性材料，它与强极性的电解质溶液亲和性差，而隔膜的吸液与保液能力强弱对电池的充放电、循环使用寿命有着密切的相关性。聚烯烃类聚合物对电解液的吸收和保持能力较弱，对锂电池的充放电效率有一定的影响；同时普遍使用的液态锂离子电池正极、负极及隔膜之间存在的空隙及电池电解液在循环过程中游离电解液影响电池的一致性及安全性。

开发一种高安全、高强度、高耐温的隔膜将成为锂电隔膜发展的趋势。

发明内容

为克服现有隔膜材料对电解液的吸收、保持能力较弱和热稳定性差的缺点，本发明的目的在于提供一种对电解液的吸收和保持能力强、安全性高、成本低、环保性好的的复合隔膜的制备方法。

本发明提供了一种复合隔膜的制备方法，本发明通过多次涂布工艺，在基膜的两侧分别涂布陶瓷涂层，在陶瓷涂层再分别涂覆PMMA涂层和PVDF及其共聚物涂层，得到一种具有5层结构的复合隔膜，即一种复合隔膜由PMMA涂层/上陶瓷涂层/基层/下陶瓷涂层/PVDF及其共聚物涂层组成。

为达到以上目的，本发明的具体技术方案是：

一种复合隔膜的制备方法，该方法包括如下步骤，其原料均以质量份数计：

步骤1：制备陶瓷浆料将40～60份无机材料、50～80份去离子水、0.1～1份羧甲基纤维素钠与1～6份粘结剂，搅拌分散10～60min，得到陶瓷浆料；

步骤2：制备PMMA浆料将40～60份PMMA、50～80份去离子水、0.1～1份羧甲基纤维素钠与1～6份粘结剂，搅拌分散10～60min，得到PMMA浆料；

步骤3：制备PVDF及其共聚物浆料将40～60份PVDF及其共聚物、50～80份去离子水、0.1～1份羧甲基纤维素钠与1～6份粘结剂，搅拌分散10～60min，得到PVDF及其共聚物浆料；

步骤4：涂布

通过涂布方式将步骤1制得的陶瓷浆料涂布在基膜的上层和下层，得到上陶瓷涂层和下陶瓷涂层，将步骤2制得的PMMA浆料涂布在上陶瓷涂层，得到PMMA涂层，将步骤3制得的PVDF及其共聚物浆料涂布在下陶瓷涂层，得到PVDF及其共聚物涂层，即一种复合隔膜由PMMA涂层/上陶瓷涂层/基膜/下陶瓷涂层/PVDF及其共聚物涂层组成。

所述的无机材料为二氧化硅、三氧化二铝、氧化镁、氧化钙、勃姆石和二氧化钛中的至少一种。

所述的粘结剂为苯丙乳液、纯丙乳液、丁苯乳液、乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液和聚乙烯醇中的至少一种。

所述的PVDF及其共聚物为聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-三氟乙烯、聚偏氟乙烯-四氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟乙烯和聚偏氟乙烯-六氟丙烯中的至少一种。

所述的基膜为聚乙烯单层膜、聚丙烯单层膜和聚乙烯与聚丙烯多层复合膜中的一种。