[发明专利]纤维涂覆隔膜及其制备方法、纤维涂层、锂电池

说明书

本发明属于隔膜技术领域，具体涉及一种纤维涂覆隔膜及其制备方法、纤维涂层、锂电池；其中所述纤维涂覆隔膜包括：基膜和涂覆在基膜表面的纤维涂层；所述纤维涂层包括：纤维、粘结剂、分散剂和引发剂；本发明纤维涂覆隔膜由于使用有机耐高温纤维代替了陶瓷粉体，不仅解决了基膜高温稳定性差的问题，同时使得涂覆后的隔膜具有较轻的质量，涂覆后隔膜制作的电池具有较好的能力密度；同时由于纤维具有一定的长径比，使得纤维涂层具有较高的孔隙率，使制作的涂覆隔膜具有较好的保液能力；且由于涂层使用的是有机纤维，纤维涂层具有一定的压缩弹性，在电池制作和使用时，避免了极片对隔膜产生压缩而对基膜在微观产生损伤而影响电池的安全特性的问题。

技术领域

本发明属于隔膜技术领域，具体涉及一种纤维涂覆隔膜及其制备方法、纤维涂层、锂电池。

背景技术

由于锂电池具有较好的二次循环特性，高的能力密度，被广泛应用在移动通信、储能、电动汽车等领域。

锂电池隔膜作为锂电池的四大组成材料之一，对电池的性能起到关键性作用，隔膜在锂电池中起到隔绝正负极同时提供锂离子通过的通道作用，

目前行业内锂电池隔膜主要为PE或PP，由于材料本身化学特性，使得PE或PP隔膜具有较差高温稳定性性能，

目前行业普遍采用在锂电池隔膜表面涂覆陶瓷涂层，解决锂电池隔膜高温尺寸稳定性，但采用陶瓷涂覆的隔膜，具有较高的面密度，制作电池后，整体质量较高，不利于电池能量密度的提升。

发明内容

本发明的目的是提供一种纤维涂覆隔膜及其制备方法、纤维涂层、锂电池。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种纤维涂覆隔膜，包括：基膜和涂覆在基膜表面的纤维涂层；所述纤维涂层包括：纤维、粘结剂、分散剂和引发剂。

进一步，所述纤维包括：聚酰胺、聚酰亚胺、对位芳纶、间位芳纶、PMMA、腈纶、涤纶中的一种或多种混合。

进一步，所述纤维具有碳氢链的结构。

进一步，所述纤维直径为0.01um-30um；所述纤维长度为0.1um-150um；以及所述纤维的长径比为0.2-50。

进一步，所述粘结剂包括：丁苯胶乳、苯丙胶乳、聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯、聚醋酸乙烯酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一种或多种组合。

进一步，所述分散剂包括：聚丙烯酸钠、聚丙烯酸铵、聚乙二醇、羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素铵、聚环氧乙烷的一种或多种组合。

进一步，所述引发剂的结构式为：

又一方面，本发明还提供了一种纤维涂覆隔膜的制备方法，包括：制备纤维浆料；将纤维浆料涂覆在基膜表面；以及对涂覆有纤维浆料的基膜进行催化作用。

第三方面，本发明还提供了一种纤维涂层，包括：5-50重量份纤维、0.01-20重量份粘结剂、0.01-10重量份分散剂和0.03-5重量份引发剂。

第四方面，本发明还提供了一种锂电池，包括：隔膜；所述隔膜采用如前所述的纤维涂覆隔膜。

本发明的有益效果是，本发明的纤维涂覆隔膜由于使用有机耐高温纤维代替了陶瓷粉体，不仅解决了基膜高温稳定性差的问题，同时使得涂覆后的隔膜具有较轻的质量，涂覆后隔膜制作的电池具有较好的能力密度；同时由于纤维具有一定的长径比，使得纤维涂层具有较高的孔隙率，使制作的涂覆隔膜具有较好的保液能力；进一步，由于涂层使用的是有机纤维，纤维涂层具有一定的压缩弹性，在电池制作和使用时，避免了极片对隔膜产生压缩而对基膜在微观产生损伤而影响电池的安全特性的问题。