[发明专利]一种抗静电隔膜及其制备方法、应用和二次电池

说明书

本发明属于二次电池技术领域，尤其涉及一种抗静电隔膜及其制备方法、应用和二次电池，包括基膜以及涂覆于基膜至少一表面的抗静电涂层，所述抗静电涂层包括无机填料、聚合物以及抗静电聚集的气凝胶。本发明的抗静电隔膜含有抗静电聚集的气凝胶，使隔膜具有良好的抗静电值，利于涂层涂覆和隔膜卷绕得电芯，优良率高。

技术领域

本发明属于二次电池技术领域，尤其涉及一种抗静电隔膜及其制备方法、应用和二次电池。

背景技术

锂离子电池因具有能量密度高，倍率性能好，绿色环保等特点，被大量运用在3C数码产品以及电动汽车领域；锂离子电池主要由正极、负极、隔膜、电解液、铝塑膜等组成，其中隔膜在锂离子电池中起到传导离子、隔离正负极，防止短路的重要作用；油系隔膜拥有良好的粘接性能和孔隙率，在大倍率软包电池中受到青睐。锂离子电池油系隔膜，在生产和制造过程会产生静电现象，导致隔膜易粘粘，从而降低涂层涂覆优率及电芯卷绕优率，严重影响了油系隔膜的商业使用。

目前现有专利解决这一问题的方法是在隔膜涂层中添加除静电剂，从而减小油系隔膜的静电，但是根据电芯测试数据显示，除静电剂和锂离子电池中的电解液会发生副反应，恶化循环寿命同时高温产气严重。因此需要寻找其他办法，保证锂离子电池性能不受影响的前提下，降低油系隔膜静电值。

发明内容

本发明的目的之一在于：针对现有技术的不足，而提供一种抗静电隔膜，具有较高的抗静电性能、良好的循环性能以及高温性能。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种抗静电隔膜，包括基膜以及涂覆于基膜至少一表面的抗静电涂层，所述抗静电涂层包括无机填料、聚合物以及抗静电聚集的气凝胶。

优选地，所述抗静电聚集的气凝胶为含有水蒸气的气凝胶。

优选地，所述抗静电隔膜中的含水量为400～4500ppm。

优选地，所述抗静电涂层的厚度为1-5μm。抗静电涂层的厚度为1μm、2μm、3μm、4μm、5μm。

优选地，所述基膜的厚度为3～100μm，孔隙率为20％～80％，透气度为50～300s/100cc。

本发明的目的之二在于：针对现有技术的不足，而提供一种抗静电隔膜的制备方法，将气凝胶经过高温高压高湿处理得到抗静电聚集的气凝胶与无机填料、胶液混合得到浆料，并涂覆于基膜得到抗静电隔膜。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种抗静电隔膜的制备方法，包括以下制备方法：

步骤S1、将气凝胶加热加压加湿处理得到抗静电聚集的气凝胶；

步骤S2、将聚合物溶解在溶剂中得到胶液；

步骤S3、将无机填料、抗静电聚集的气凝胶加入胶液中混合得到浆料；

步骤S4、将上述浆料涂覆于基材的至少一表面，水洗，烘干得到抗静电隔膜。

优选地，所述抗静电涂层包括下列重量份数比的原料：抗静电聚集的气凝胶5～40份、聚合物30～80份、无机填料20～80份。

优选地，所述抗静电聚集的气凝胶包括金属氧化物气凝胶、金属氧化物气凝胶与玻璃纤维的复合气凝胶、金属氧化物气凝胶与陶瓷纤维复合的复合气凝胶、金属氧化物气凝胶与玻璃纤维和陶瓷纤维的复合气凝胶中的一种或几种。

优选地，所述金属氧化物气凝胶为氧化铝、氧化镁、氧化钙、氧化钡、氧化锌、二氧化硅、二氧化钛、二氧化锆中的一种或几种。