电池涂布膜浆料、电池隔膜、二次电池及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种电池涂布膜浆料、电池隔膜以及二次电池及各自的制备方法，电池涂布膜浆料制备包括：提供第一共聚物，第一共聚物包括四氟乙烯；提供第二共聚物；将所述第一共聚物与所述第二共聚物进行共聚，以得到浆料共聚物；以及基于所述浆料共聚物制备得到所述电池涂布膜浆料。通过上述技术方案，本发明专利技术对电池涂布膜浆料进行设计，且采用非水性体系，不仅可以将隔膜和极片粘结在一起，提高电池的硬度，而且制得的聚合物的结晶度更高，溶胀比更小，粘结性能更优越；制作出来的电池的内阻更小，循环性能更优越。

【技术实现步骤摘要】
电池涂布膜浆料、电池隔膜、二次电池及其制备方法
本专利技术属于锂电池
，特别是涉及一种电池涂布膜浆料、电池隔膜、二次电池及其制备方法。
技术介绍
锂离子电池通常主要由正极，负极，隔膜，电解液，电池外壳组成。锂离子电池结构中，隔膜是关键的内层组件之一。隔膜的主要作用是将电池的正、负极分隔开来，防止正负极直接接触而短路，同时还要使电解质离子能够在电池充放电过程中顺利通过，形成电流，在电池工作温度发生异常升高时，关闭电解质离子的迁移通道，切断电流保证电池安全。由此可见，隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等，直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性，性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。随着电动汽车事业的发展，提升电池性能越来越重要，现有的涂覆PVDF(聚偏氟乙烯)共聚物隔膜由于自身有粘结性能，可以将隔膜和极片粘结在一起，提高电池的硬度，所以PVDF共聚物是很重要的，目前，市场上应用于隔膜涂覆的PVDF结晶度(一般为20％～30％之间)、溶胀比(30％～150％)以及粘结性能并不能完全适合于当今的电池体系中，所以寻找性能更强的PVDF显得格外重要。另外，现有的PVDF的合成方式主要有两种，一种是均聚物，一般应用于正负极上，另一种就是共聚物，一般应用于锂离子电池隔膜上，这里主要是说的用于锂离子电池隔膜涂覆上的PVDF，日常中使用的PVDF一般是由偏氟乙烯(VDF)与六氟丙烯(HFP)进行共聚制得的，然而，这个共聚得来的PVDF的结晶度比较小，且在电解液中的溶胀系数比较大，制备得到的隔膜粘结性能较小，从而导致电池的内阻较大，循环性能较差的问题，影响电池的性能。因此，如何提供一种电池涂布膜浆料、电池隔膜以及二次电池及各自的制备方法，以解决上述现有聚偏氟乙烯(PVDF)共聚物结晶度低，溶胀比较大，得到的隔膜粘结性能较小，从而导致电池的内阻较大，循环性能较差的问题实属必要。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种电池涂布膜浆料、电池隔膜以及二次电池及各自的制备，用于解决现有技术中聚偏氟乙烯(PVDF)共聚物结晶度低，溶胀比较大，得到的隔膜粘结性能较小，从而导致电池的内阻较大，循环性能较差等问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种电池涂布膜浆料的制备方法，包括如下步骤：1)提供第一共聚物，所述第一共聚物包括四氟乙烯；2)提供第二共聚物；3)将所述第一共聚物与所述第二共聚物进行共聚，以得到浆料共聚物；以及4)基于所述浆料共聚物制备得到所述电池涂布膜浆料。作为本专利技术的一种优选方案，所述第二共聚物包括偏氟乙烯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯以及丙烯酸乙酯中的至少一种。作为本专利技术的一种优选方案，所述第二共聚物为偏氟乙烯。作为本专利技术的一种优选方案，所述浆料共聚物中，所述四氟乙烯的重量百分比介于0.1％～20％之间。作为本专利技术的一种优选方案，步骤4)得到所述电池涂布膜浆料的具体步骤包括：将所述浆料共聚物溶于第一溶剂中，得到第一混合液，所述第一混合液构成所述电池涂布膜浆料。作为本专利技术的一种优选方案，步骤4)得到所述电池涂布膜浆料的具体步骤包括：4-1)将所述浆料共聚物溶于第一溶剂中，得到第一混合液；4-2)提供填充物，将所述填充物溶于第二溶剂中，得到第二混合液；以及4-3)将所述第二混合液与所述第一混合液进行混合，以得到所述电池涂布膜浆料。作为本专利技术的一种优选方案，所述第一溶剂包括DMAC、DMF、NMP以及丙酮中的至少一种。作为本专利技术的一种优选方案，步骤4-2)中，所述填充物包括三氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、二氧化铈、碳酸钙、氧化钙、氧化锌、氧化镁、钛酸铈、钛酸钙、钛酸钡、磷酸锂、磷酸钛锂、磷酸钛铝锂、氮化锂以及钛酸镧锂中的至少一种。作为本专利技术的一种优选方案，步骤4-2)中，所述第二溶剂包括DMAC、DMF、NMP以及丙酮中的至少一种。作为本专利技术的一种优选方案，所述第二溶剂与所述第一溶剂相同。作为本专利技术的一种优选方案，步骤4-2)中，按重量份数计，所述第二混合液中，所述填充物小于4份，所述第二溶剂介于8～50份。作为本专利技术的一种优选方案，步骤4-3)中，所述电池涂布膜浆料中，所述第一混合液的重量百分比介于50％～90％之间。本专利技术还提供一种电池隔膜的制备方法，包括：提供一基膜；按照如上述任意一项方案所述的制备方法制备电池涂布膜浆料；将所述电池涂布膜浆料涂覆于所述基膜的至少一个表面，以得到所述电池隔膜。本专利技术还提供一种二次电池的制备方法，所述二次电池的制备方法包括采用如上述任意一种方案所述的电池隔膜的制备方法制备电池隔膜的步骤。本专利技术还提供一种电池涂布膜浆料，所述电池涂布膜浆料的制备原料包括浆料共聚物，其中，所述浆料共聚物由第一共聚物及第二共聚物进行共聚得到，且所述第一共聚物包括四氟乙烯。作为本专利技术的一种优选方案，所述第二共聚物包括偏氟乙烯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯以及丙烯酸乙酯中的至少一种。作为本专利技术的一种优选方案，所述浆料共聚物中，所述四氟乙烯的重量百分比介于0.1％～20％之间。作为本专利技术的一种优选方案，所述第二共聚物为偏氟乙烯。作为本专利技术的一种优选方案，所述电池涂布膜浆料的制备原料还包括第一溶剂，其中，所述浆料共聚物溶于所述第一溶剂构成第一混合液，所述第一混合液构成所述电池涂布浆料。作为本专利技术的一种优选方案，所述第一溶剂包括DMAC、DMF、NMP以及丙酮中的至少一种。作为本专利技术的一种优选方案，所述电池涂布膜浆料的制备原料还包括第一溶剂、填充物及第二溶剂，其中，所述浆料共聚物溶于所述第一溶剂构成第一混合液，所述填充物溶于所述第二溶剂构成第二混合液，所述第一混合液与所述第二混合液进行混合以构成所述电池涂布浆料，且按重量份数计，所述第二混合液中所述填充物小于4份，所述第二溶剂介于8～50份，得到的所述电池涂布膜浆料中，所述第一混合液的重量百分比介于50％～90％之间。作为本专利技术的一种优选方案，所述第一溶剂包括DMAC、DMF、NMP以及丙酮中的至少一种；所述第二溶剂包括DMAC、DMF、NMP以及丙酮中的至少一种。作为本专利技术的一种优选方案，所述第二溶剂与所述第一溶剂相同。本专利技术还提供一种电池隔膜，包括基膜；以及位于所述基膜的至少一个表面上的涂覆层，且所述涂覆层为采用如上述任一项方案所述的电池涂布膜浆料制备的涂覆层。本专利技术还提供一种二次电池，所述二次电池包括如上述任意一项方案所述的电池隔膜。如上所述，本专利技术的电池涂布膜浆料、电池隔膜以及二次电池及各自的制备方法，具有以下有益效果：本专利技术对电池涂布膜浆料进行设计，且采用非水性体系，不仅可以将隔膜和极片粘结在一起，提高电池的硬度，而且制得的聚合物的结晶度更高，溶胀比更小，粘结性能更优越；制作出来的电池的内阻更小，循环性能更优越。附图说明图1显示为本专利技术提供的电池涂布膜浆料的制备方法的流程图。图2显示为本专利技术提供的电池隔膜的结构示意图。图3显示为本专利技术的电池隔膜涂覆层的电镜照片。元件标号说明11基膜21,22涂覆层具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池涂布膜浆料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)提供第一共聚物，所述第一共聚物包括四氟乙烯；2)提供第二共聚物；3)将所述第一共聚物与所述第二共聚物进行共聚，以得到浆料共聚物；以及4)基于所述浆料共聚物制备得到所述电池涂布膜浆料。

【技术特征摘要】
1.一种电池涂布膜浆料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)提供第一共聚物，所述第一共聚物包括四氟乙烯；2)提供第二共聚物；3)将所述第一共聚物与所述第二共聚物进行共聚，以得到浆料共聚物；以及4)基于所述浆料共聚物制备得到所述电池涂布膜浆料。2.根据权利要求1所述的电池涂布膜浆料的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述第二共聚物包括偏氟乙烯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯及丙烯酸乙酯中的至少一种。3.根据权利要求1所述的电池涂布膜浆料的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述浆料共聚物中，所述四氟乙烯的重量百分比介于0.1％～20％之间。4.根据权利要求1所述的电池涂布膜浆料的制备方法，其特征在于，步骤4)得到所述电池涂布膜浆料的具体步骤包括：将所述浆料共聚物溶于第一溶剂中，得到第一混合液，所述第一混合液构成所述电池涂布膜浆料。5.根据权利要求1所述的电池涂布膜浆料的制备方法，其特征在于，步骤4)得到所述电池涂布膜浆料的具体步骤包括：4-1)将所述浆料共聚物溶于第一溶剂中，得到第一混合液；4-2)提供填充物，将所述填充物溶于第二溶剂中，得到第二混合液；以及4-3)将所述第二混合液与所述第一混合液进行混合，以得到所述电池涂布膜浆料。6.根据权利要求4或5所述的电池涂布膜浆料的制备方法，其特征在于，所述第一溶剂包括DMAC、DMF、NMP以及丙酮中的至少一种。7.根据权利要求5所述的电池涂布膜浆料的制备方法，其特征在于，步骤4-2)中，所述填充物包括三氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、二氧化铈、碳酸钙、氧化钙、氧化锌、氧化镁、钛酸铈、钛酸钙、钛酸钡、磷酸锂、磷酸钛锂、磷酸钛铝锂、氮化锂以及钛酸镧锂中的至少一种。8.根据权利要求5所述的电池涂布膜浆料的制备方法，其特征在于，步骤4-2)中，所述第二溶剂包括DMAC、DMF、NMP以及丙酮中的至少一种。9.根据权利要求5所述的电池涂布膜浆料的制备方法，其特征在于，步骤4-2)中，按重量份数计，所述第二混合液中，所述填充物小于4份，所述第二溶剂介于8～50份。10.根据权利要求9所述的电池涂布膜浆料的制备方法，其特征在于，步骤4-3)中，所述电池涂布膜浆料中，所述第一混合液...

【专利技术属性】
技术研发人员：程跃，王连杰，陈永乐，王治学，黄灿灿，
申请(专利权)人：上海恩捷新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31