[发明专利]一种隔膜涂层浆料的制备方法、锂电池隔膜和应用

说明书

本发明涉及一种隔膜涂层浆料的制备方法、锂电池隔膜和应用，其中，制备方法包括：将去离子水、分散剂、增稠剂、第一润湿剂按所需比例混合，并搅拌均匀；加入丙烯酸酯共聚物CFL粉料，待搅拌均匀后，利用砂磨机砂磨至粒度下降到D50＜600nm和D100＜20μm，加入第二润湿剂，搅拌均匀；加入粘结剂，搅拌均匀，获得所需隔膜涂层浆料。本发明提供的隔膜涂层浆料的制备方法，分两次加入润湿剂，增强了隔膜涂层浆料的润湿效果，避免了在后续涂布过程出现积料、漏涂及条纹问题，提高了隔膜的均一性和合格率，且制备过程简单、成本低廉、适合大规模生产，获得的隔膜涂层浆料浸润性、分散性好。利用该隔膜涂层浆料涂布的隔膜，有效提高了电池的安全性和循环稳定性。

技术领域

本发明涉及材料技术领域，尤其涉及一种隔膜涂层浆料的制备方法、锂电池隔膜和应用。

背景技术

锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长、安全性能高等优点，被广泛应用于个人电脑、相机、手机等便携式数码电子产品中，而电池隔膜是电池的重要组成部分，它能够阻止电池正负极接触，防止电池短路，同时多孔结构又能保证锂离子的快速通过，隔膜对电池的电容量、循环特性、安全性能等都有很大的影响。

目前，在浆料制备过程中，通常是一次性添加润湿剂，容易造成在砂磨之后浆料的润湿性能下降，涂布过程中容易出现积料、漏涂、条纹等问题，会导致电池中隔膜均一性下降，生成的次品率增加，合格率下降。

且目前，工业上常用的隔膜是在基体上涂覆聚偏氟乙烯(PVDF)陶瓷涂层，但因为PVDF结晶度高，容易团聚成大颗粒，且分子密度高(1.78kg/m³)，分子间作用力大，不易打碎，因此制备的隔膜涂层浆料不但在存放过程中极易沉降，而且在涂布过程中存在涂布均一性难以控制、容易产生积料，造成透气性不好，或涂不上的情况，严重影响了电池的安全性和循环稳定性。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明实施例提供了一种隔膜涂层浆料的制备方法、锂电池隔膜和应用，本发明提供的隔膜涂层浆料的制备方法分两次加入润湿剂，第二次在砂磨后加入，增强了隔膜涂层浆料的润湿效果，避免了在后续涂布生产过程中发生积料、漏涂及条纹问题，提高了隔膜的均一性和合格率，且制备过程简单、成本低廉、适合大规模生产，获得的隔膜涂层浆料浸润性、分散性好。利用该隔膜涂层浆料涂布的隔膜，有效提高了电池的安全性和循环稳定性。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种隔膜涂层浆料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

将去离子水、分散剂、增稠剂、第一润湿剂按所需比例混合，并搅拌均匀；

加入丙烯酸酯共聚物CFL粉料，待搅拌均匀后，利用砂磨机砂磨至粒度下降到D50＜600nm和D100＜20μm，加入第二润湿剂，搅拌均匀；

加入粘结剂，搅拌均匀，获得所需隔膜涂层浆料。

优选的，所述隔膜涂层浆料按质量份数包括：

去离子水100份，分散剂0.1-1.2份，增稠剂0.1-0.5份，粘结剂2-3.5份，CFL粉料10-15份，及第一润湿剂和第二润湿剂共0.2-1份；其中，第一润湿剂与第二润湿剂的质量比为2:1-4:1。

优选的，所述分散剂包括改性聚醚聚合物、脂肪醇类、聚乙二醇烷基芳基醚磺酸钠、烷基酚聚乙烯醚、聚氧乙烯烷基酚基醚和聚丙烯酸钠中的一种或多种。

优选的，所述增稠剂包括聚乙烯醇、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮和羧甲基纤维素钠中的一种或多种。

优选的，所述粘结剂包括聚丙烯酸甲酯、丁苯橡胶、黄原胶、聚乙烯醇、海藻酸钠和聚氨酯中的一种或多种。