[发明专利]单层PVDF电池隔膜及其制备方法

说明书

本发明公开了单层PVDF电池隔膜及其制备方法，包括基膜、设在基膜下端的陶瓷层以及涂布在基膜上端的PVDF涂料层，所述PVDF涂料由以下质量份的原料制备而成：聚偏二氟乙烯W#8500 0.5‑3.0Kg、聚偏二氟乙烯‑六氟丙烯共聚物3‑6.5Kg，丙酮200‑400Kg，正丙醇7.5‑15Kg、碳酸二甲脂6‑15Kg、环已烷1‑8Kg、异丙醇0.5‑2Kg。本发明热变形小，厚度均匀性好，凝胶电解质起粘结作用，传导锂离子性能良好。电池硬度好，整体粘结，极片和隔膜界面稳定；凝胶锁住电解液，中后期循环性好；比之油性双面凃敷厚度更薄，同等体积下含液量增加，浸润性良好，储电量明显提高，安全系数也有显著提高。

技术领域

本发明涉及锂离子电池隔膜技术领域，具体涉及单层PVDF电池隔膜及其制备方法。

背景技术

随着我国经济的发展，有效利用能源，减少环境污染，国家引导坚持培育产业与加强配套相结合，以整车为龙头，培育并带动动力电池等加速发展。发展新能源汽车是降低汽车燃料消耗量，缓解燃油供求矛盾，减少尾气排放，改善大气环境有效途径PVDF油性单面涂敷技术应用在动力及消费软包电池，可以提高电池的安全性、可靠性和轻量化，有效推动了软包电池的快速发展应用。

现有的涂布技术主要包括：

一、水系涂敷：陶瓷层完整，热缩小，热变形大、厚度均匀性差，粘结力低，无法传导锂离子。电池硬度一般，容量低局部粘结，极片和隔膜界面稳定。涂胶处容易贫液，中后期循环差、容易炸裂。

二、油性PVDF双面涂敷：陶瓷层完整，热缩小，热变形小，厚度均匀性好，凝胶电解质起粘接作用，电池硬度好，整体粘结，极片和隔膜界面稳定。但由是双面涂敷，厚度增加有局限性，满足不了个别电池工艺要求。

发明内容

针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供单层PVDF电池隔膜及其制备方法，比之油性PVDF双面凃敷厚度更薄，同等体积下含液量增加，浸润性良好，储电量明显提高，安全系数也有显著提高。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明的其中一个目的是提供单层PVDF电池隔膜，包括基膜、设在基膜下端的陶瓷层以及涂布在基膜上端的单层PVDF涂料层，所述PVDF涂料由以下质量份的原料制备而成：聚偏二氟乙烯W#8500 0.5-3.0Kg、聚偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物3-6.5Kg，丙酮200-400Kg，正丙醇7.5-15Kg、碳酸二甲脂6-15Kg份、环已烷1-8Kg、异丙醇0.5-2Kg。

优选地，所述陶瓷层的厚度为0.5-10mm；所述单层PVDF涂料层的厚度为0.5-5mm。

本发明的另一个目的是提供所述的单层PVDF电池隔膜的制备方法，包括以下步骤：

S1、制备PVDF涂料：秤取配方量的聚偏二氟乙烯W#8500、聚偏二氟乙烯-六氟丙烯的共聚物与丙酮一起加入搅拌反应釜中，经过30℃-80℃的水加热一小时至完全溶化后，再经搅拌反应釜常温搅拌一小时后，加入定量正丙醇、碳酸二甲脂、环已烷，搅拌一小时，即得PVDF涂料成品；

S2、涂布：将步骤S1所得的PVDF涂料经管道打入涂布机胶槽内，对基膜上端进行涂敷，涂敷速度为5～15m/min，涂布机过程中，用适量的风量、风速进行吹干。

优选地，步骤S1中，搅拌反应釜的转速为50-80r/min。

优选地，步骤S2中，洞道式热风干燥工艺中，鼓风频率和抽风频率均为15-45Hz。

本发明的有益效果在于：热变形小，厚度均匀性好，凝胶电解质起粘结作用，传导锂离子性能良好；电池硬度好，整体粘结，极片和隔膜界面稳定；凝胶锁住电解液，中后期循环性好；比之油性双面凃敷厚度更薄，同等体积下含液量增加，浸润性良好，储电量明显提高，安全系数也有显著提高。