本发明专利技术公开了一种水性聚合物隔膜，包括聚烯烃基膜，在所述聚烯烃基膜表面覆盖有高分子聚合物涂层；所述高分子聚合物涂层涂覆于所述聚烯烃基膜与电池正极片相接触的一面上、或与电池的负极片相接触的一面上、或与电池的正负极极片相接触的两面上，所述聚烯烃基膜为聚乙烯隔膜、聚丙烯隔膜、聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯隔膜，所述聚烯烃基膜厚度为5-40μm，孔隙率为30-60％，所述高分子聚合物涂层的厚度1-8um。本发明专利技术还公开制备的水性聚合物隔膜的方法。本发明专利技术的水性聚合物隔膜具有一致性好、无污染、稳定性高的优点。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种水性聚合物隔膜，包括聚烯烃基膜，在所述聚烯烃基膜表面覆盖有高分子聚合物涂层；所述高分子聚合物涂层涂覆于所述聚烯烃基膜与电池正极片相接触的一面上、或与电池的负极片相接触的一面上、或与电池的正负极极片相接触的两面上，所述聚烯烃基膜为聚乙烯隔膜、聚丙烯隔膜、聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯隔膜，所述聚烯烃基膜厚度为5-40μm，孔隙率为30-60％，所述高分子聚合物涂层的厚度1-8um。本专利技术还公开制备的水性聚合物隔膜的方法。本专利技术的水性聚合物隔膜具有一致性好、无污染、稳定性高的优点。【专利说明】
本专利技术涉及锂离子二次电池，尤其是涉及一种一致性好、无污染、稳定性高的。
技术介绍
自20世纪90年代锂离子电池商业化以来，由于其具有能量密度高、工作电压高、无记忆效应和循环寿命长等特点而被广泛用作各种移动设备的电源。随着锂离子电池的大规模的应用，其安全问题也日益凸显。隔膜在锂离子电池中的主要作用是使电池的正、负极分隔开来，防止两极接触而短路，是关键的内层组件之一。隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等，直接影响着电池的容量、循环以及安全性能等特性，性能优异的隔膜对提高锂离子电池的综合性能具有重要的作用。目前，锂离子电池主要分为液态锂离子电池和凝胶聚合物锂离子电池。液态锂离子电池主要是靠正极、负极及隔膜三个部件吸收电解液的方式储存，电流越大需要的电解液越多，一般液态锂离子电池中会存在无法被吸收的游离电解液，游离态的电解液会在重力影响下分布不均匀从而影响电池反应的循环性及一致性，同时若电池破损易发生电解液泄露而引发安全事故。为了改善液态锂离子电池的性能，研究人员在普通聚烯烃隔膜上涂上一层聚合物材料后与正负极材料组装成凝胶聚合物锂离子电池，由于电解液均匀分布，且不存在游离态的电解液，凝胶聚合物锂离子电池的循环一致性和安全性优于普通液态锂离子电池。但是聚合物涂覆隔膜需要使用有机溶剂，不仅成本高、效率低、工序复杂、污染环境、影响操作人员身体健康，而且在制备过程中由于有机溶剂容易挥发，聚合物涂覆隔膜批次均一性难以稳定。
技术实现思路
为克服上述缺点，提供一种一致性好、无污染、稳定性高的的。本专利技术的目的是通过以下技术措施实现的，一种水性聚合物隔膜，包括聚烯烃基膜，在所述聚烯烃基膜表面覆盖有高分子聚合物涂层；所述高分子聚合物涂层涂覆于所述聚烯烃基膜与电池正极片相接触的一面上、或与电池的负极片相接触的一面上、或与电池的正负极极片相接触的两面上，所述聚烯烃基膜为聚乙烯隔膜、聚丙烯隔膜、聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯隔膜，所述聚烯烃基膜厚度为5-40 μ m,孔隙率为30-60 %，所述高分子聚合物涂层的厚度l_8um。作为一种优先方式，所述聚烯烃隔膜为聚乙烯隔膜、聚丙烯隔膜、聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯隔膜，厚度为5-40 μ m，孔隙率为30-60%。作为一种优先方式，所述高分子聚合物涂层所用涂覆浆料由以下质量份的原料组成:组合物10-40份和去离子水60-90份；所述组合物包括按照质量份计算的高分子聚合物颗粒75-99.6份，水性胶黏剂0.1-10份，水性分散剂0.1-5份，水性增稠剂0.1-5份，表面活性剂0.1-5份。作为一种优先方式，所述高分子聚合物颗粒为聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚丙烯腈、聚氧化乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯中的一种或几种的组合物，粒径D50为0.l-2um。若中值粒径D50小于0.lum，颗粒分散困难，浆料容易团聚沉降；若中值粒径D50大于2um，则涂层厚度均匀性难以控制。作为一种优先方式，所述水性胶黏剂为丁苯乳胶、苯丙乳胶、聚乙烯醇、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚氨酯中的一种或几种的组合物。作为一种优先方式，所述水性分散剂为羧酸盐类氟分散剂、磺酸盐类氟分散剂、聚丙烯酸钠(PAA-Na)、聚丙烯酸钾(PAA-K)中的一种或几种的组合物。作为一种优先方式，所述水溶性高分子增稠剂为羟乙基纤维素、甲基羟乙基纤维素、羧甲基纤维素钠(CMC-Na)、聚丙烯酰胺(PAM)、海藻酸钠中的一种或几种的组合物。作为一种优先方式，所述表面活性剂为氟代烷基甲氧基醚醇、氟代烷基乙氧基醚醇、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯醚中的一种或几种的组合物。表面活性剂在整个浆料体系中起到调节浆料表面张力的作用，若浆料表面张力过高，则浆料不易在聚烯烃隔膜上铺张，造成涂布困难；若浆料表面张力太低，则浆料在转移过程中容易起泡，干燥过程中泡沫破裂引起漏涂。本专利技术还公开了一种制备上述水性聚合物隔膜的方法，包括以下步骤:(I)、将水溶性高分子增稠剂、水性分散剂和去离子水先加入到预搅拌罐中，溶解完全，得到混合物I ;(2)、往上述混合物I中加入经过表面处理的高分子聚合物颗粒，搅拌25-50分钟后在线速度为30-60m/s的分散机中进行分散，得到混合物II ；(3)、往上述混合物II中加入水性胶黏剂、表面活性剂，慢速搅拌均匀后，用400目筛网过滤得水性高分子聚合物浆料；(4)、将上述水性高分子聚合物浆料涂布于聚烯烃基膜的一面或两面，干燥后得水性聚合物锂离子电池隔膜。涂布方法可使用本领域技术人员已知的任何方法，可使用的方法包括浸涂法、微凹版、喷涂法或Slot die等。作为一种优先方式，为了增加高分子颗粒与胶黏剂相互作用的强度，在配置浆料前先将高分子聚合物颗粒进行表面处理，处理方式包括等离子体处理、辐射处理法、化学溶液处理法。作为一种优先方式，为了增加高分子聚合物涂层与聚烯烃基膜之间的相互作用力，防止分切卷绕时涂层从基膜上面脱落，聚烯烃基膜在涂布前进行电晕处理。与现有的技术相比，本专利技术的优点和有益效果是:1、用上述方法制备的水性聚合物隔膜，涂层粒子堆积整齐，分散均匀，无团聚现象，一致性良好，不会堵孔，隔I旲Gurley变化在10%以内，吸液率有大幅提闻；2、本专利技术采用的聚合物涂布浆料采用水作溶剂，不仅避免了使用有机溶剂所引起的污染和危害，而且能很好的通过调节聚合物颗粒大小调节聚合物隔膜涂层空穴大小，避免了有机溶剂挥发所造成的不均匀和不确定性；3、由于聚合物颗粒、聚烯烃基膜在分散涂布前进行了预处理，聚合物颗粒、胶黏齐U、聚烯烃隔膜三者之间的相互作用力得到增强，制得的水性聚合物隔膜在分切卷绕过程中不掉粉。【专利附图】【附图说明】图1是根据本专利技术实施例制备的水性聚合物锂离子电池隔膜的电镜图片。图2是采用本专利技术实施例1和对比例I中制备的水性聚合物隔膜组装的聚合物锂离子电池，在常温下3.0?4.2V的电压范围内，以IC的倍率充放电做循环测试的结果图。【具体实施方式】下面结合实施例并对照附图对本专利技术作进一步详细说明。一种水性聚合物隔膜，包括聚烯烃基膜，在所述聚烯烃基膜表面覆盖有高分子聚合物涂层；所述高分子聚合物涂层涂覆于所述聚烯烃基膜与电池正极片相接触的一面上、或与电池的负极片相接触的一面上、或与电池的正负极极片相接触的两面上，所述聚烯烃基膜为聚乙烯隔膜、聚丙烯隔膜、聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯隔膜，所述聚烯烃基膜厚度为5-40 μ m，孔隙率为30-60%，所述高分子聚合物涂层的厚度l_8um。本专利技术的水性聚合物隔膜，在前面技术方案的基础上，具体的是高分子聚合物涂层所用涂覆浆料由以下质量份的原料组成:组合物10-40份和去离子水60-90份本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种水性聚合物隔膜，其特征在于：包括聚烯烃基膜，在所述聚烯烃基膜表面覆盖有高分子聚合物涂层；所述高分子聚合物涂层涂覆于所述聚烯烃基膜与电池正极片相接触的一面上、或与电池的负极片相接触的一面上、或与电池的正负极极片相接触的两面上，所述聚烯烃基膜为聚乙烯隔膜、聚丙烯隔膜、聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯隔膜，所述聚烯烃基膜厚度为5‑40μm，孔隙率为30‑60％，所述高分子聚合物涂层的厚度1‑8um。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：谭斌，何方波，杨佳富，
申请(专利权)人：深圳市星源材质科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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