一种PMMA及其共聚物混合涂覆隔膜的制备方法技术

本发明专利技术提供一种PMMA及其共聚物混合涂覆隔膜的制备方法，包括以下步骤：1)水性混合浆料制备：将去离子水和PMMA及其共聚物混合搅拌均匀，然后加入勃姆石粉末，在温度为30℃‑50℃的条件下混合搅拌均匀，再加入增稠剂混合均匀，经球磨0.5‑2h后，得到水性混合浆料；2)涂布：将由步骤1)制得的水性混合浆料采用一定涂布方式涂布于基膜的一侧或两侧，形成水性涂层，经在温度为30℃‑70℃的五级烘箱内烘干后，得到PMMA及其共聚物混合涂覆隔膜。本发明专利技术能降低因涂层厚度带来的透气损失，降低生产成本，提高锂电池的电导率，提高锂电池的倍率放电和循环性能，提高锂电池使用的安全性。

Method for preparing mixed coating diaphragm of PMMA and copolymer thereof

The invention provides a preparation method of PMMA copolymer mixed coating membrane, which comprises the following steps: 1) water mixed slurry preparation: Deionized water and PMMA copolymer and mixed evenly, then add the boehmite powder at the temperature of 30 DEG 50 DEG C under the condition of mixing, then adding thickener mixed by ball milling 0.5 2H after water mixture; 2) coating: Step 1) by one or both sides of the water mixed slurry prepared by coating a certain coating in the basement membranes, forming an aqueous coating by at the temperature of 30 DEG C 70 grade five oven after drying, coating the mixture by PMMA and its copolymer membrane. The invention can reduce the air permeability loss due to the coating thickness, reduce the production cost, improve the conductivity of the lithium battery, increase the rate discharge and the cycle performance of the lithium battery, and improve the safety of the lithium battery.

【技术实现步骤摘要】
一种PMMA及其共聚物混合涂覆隔膜的制备方法
本专利技术涉及锂电池隔膜制备
，特别涉及一种PMMA及其共聚物混合涂覆隔膜的制备方法。
技术介绍
随着市场3C产品的高容量、高功率、高效率充放电性能需求，对锂电池隔膜性能要求越来越高，在能够保障安全的前提下，需要隔膜的厚度越来越薄，但隔膜厚度越薄机械强度越小，发生断裂或刺穿的可能性越大，两者其实是自相矛盾的，需要在两者之间做一个权衡得到理想的产品。现有技术中，电池隔膜一般是在隔膜基体的表面涂覆一层陶瓷层，然后在陶瓷层的表面涂覆一层水性PVDF胶层。申请号为CN201410445356.6的专利技术专利公开了一种隔膜，该隔膜是由涂覆在基膜表面的陶瓷材料层和涂覆在陶瓷层外表面的PVDF聚合物粘结层组成，提高了隔膜的耐热性能，但是相对于原膜涂覆隔膜的透气损失较大，阻碍锂离子的传导，增大锂电池的内阻；涂覆工序复杂，导致产品生产效率下降，而且厚度及重量增加，不利于产品的轻量化；PVDF结晶度在50％左右，不利于锂电池中锂离子的传导。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在之缺失，提供一种PMMA及其共聚物混合涂覆隔膜的制备方法，其能降低因涂层厚度带来的透气损失，降低生产成本，提高锂电池的电导率，提高锂电池的倍率放电和循环性能，提高锂电池使用的安全性。为实现上述目的，本专利技术采用如下之技术方案：一种PMMA及其共聚物混合涂覆隔膜的制备方法，包括以下步骤1)水性混合浆料制备：将去离子水和PMMA及其共聚物混合搅拌均匀，然后加入勃姆石粉末，在温度为30℃-50℃的条件下混合搅拌均匀，再加入增稠剂混合均匀，经球磨0.5-2h后，得到水性混合浆料；其中，去离子水的质量比为20-60％，PMMA及其共聚物与勃姆石粉末的质量之比为10-80:100，增稠剂的质量比为0.01-5％；2)涂布：将由步骤1)制得的水性混合浆料采用一定涂布方式涂布于基膜的一侧或两侧，形成水性涂层，经在温度为30℃-70℃的五级烘箱内烘干后，得到PMMA及其共聚物混合涂覆隔膜；其中，基膜为PE膜、PP膜或PP与PE复合膜中的一种，基膜的厚度为3-16μm。作为一种优选方案，步骤1)中的勃姆石粉末的粒径为1-20μm。作为一种优选方案，步骤1)中的PMMA及其共聚物为聚甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯-乙基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸乙酯或甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸丁酯中的一种；作为一种优选方案，所述PMMA及其共聚物的分子量为3000-1000000g/mol。作为一种优选方案，所述PMMA及其共聚物的粒径为100-5000nm。作为一种优选方案，步骤1)中的增稠剂为CMC、海藻酸钠、松油醇或聚乙烯醇中的一种。作为一种优选方案，步骤2)中水性混合浆料的涂布方式为网纹辊涂布、滚涂涂布或solt-die涂布中的一种。作为一种优选方案，步骤2)中的水性涂层的厚度为0.5-6μm。作为一种优选方案，所述水性涂层的面密度为0.2-10g/m2。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点和优势，具体而言，在基膜的表面涂覆由PMMA及其共聚物和勃姆石混合形成的水性涂料，形成水性涂层，由于该涂层只需一次涂覆，这样既降低因涂层厚度带来的透气损失，又降低了生产成本；由于PMMA及其共聚物中的羰基增强了隔膜对电解液的亲和力，相对于添加有PVDF及其共聚物的隔膜来说具有PMMA及其共聚物的隔膜的吸液率更大，从而提高锂电池的电导率；含有PMMA及其共聚物的水性涂层相比于含有PVDF及其共聚物的涂层具有更强的粘结力，PMMA相较于PVDF分散性更好，更容易均匀分布于水性陶瓷层的表面，保证锂电池隔膜长时间保持结构稳定，不易发生变形，提高锂电池使用的安全性；PMMA及其共聚物为非晶型的无定型粉末，相较于结晶度较高的PVDF更有利于锂离子传导，从而提高锂电池的倍率放电和循环性能；勃姆石具有较好的分散性、导热性、阻燃性，这样既能使隔膜能迅速导热，，提高隔膜的热稳定性，又能阻止锂电池发生大范围的燃烧和爆炸，提高锂电池的安全性能；勃姆石硬度低、比重轻，能有效降低生产设备的磨损程度，也能提高水性混合浆料的稳定性，进一步提高锂电池的安全性能。为更清楚地阐述本专利技术的结构特征、技术手段及其所达到的具体目的和功能，下面结合具体实施例来对本专利技术作进一步详细说明：具体实施方式实施例1一种PMMA及其共聚物混合涂覆隔膜的制备方法，包括以下步骤1)水性混合浆料制备：将140g去离子水和75g分子量为10000g/mol甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸混合搅拌均匀，然后加入450g勃姆石粉末，在温度为30℃-50℃的条件下混合搅拌均匀，再加入35gCMC混合均匀，经球磨0.5h后，得到水性混合浆料；2)涂布：将由步骤1)制得的水性混合浆料采用网纹辊涂布方式涂布于厚度为30μm的PP膜的一侧，形成水性涂层，经在温度为30℃-70℃的五级烘箱内烘干后，得到PMMA及其共聚物混合涂覆隔膜；其中，水性涂层的厚度为0.5μm，水性涂层的面密度为0.2g/m2。实施例2一种PMMA及其共聚物混合涂覆隔膜的制备方法，包括以下步骤1)水性混合浆料制备：将420g去离子水和120g分子量为50000g/mol甲基丙烯酸甲酯-乙基丙烯酸混合搅拌均匀，然后加入150g勃姆石粉末，在温度为30℃-50℃的条件下混合搅拌均匀，再加入10g海藻酸钠混合均匀，经球磨1h后，得到水性混合浆料；2)涂布：将由步骤1)制得的水性混合浆料采用滚涂涂布方式涂布于厚度为12μm的PP膜的一侧，形成水性涂层，经在温度为30℃-70℃的五级烘箱内烘干后，得到PMMA及其共聚物混合涂覆隔膜；其中，水性涂层的厚度为4μm，水性涂层的面密度为6.0g/m2。实施例3一种PMMA及其共聚物混合涂覆隔膜的制备方法，包括以下步骤1)水性混合浆料制备：将500g去离子水和50g分子量为80000g/mol甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸乙酯混合搅拌均匀，然后加入100g勃姆石粉末，在温度为30℃-50℃的条件下混合搅拌均匀，再加入6g聚乙烯醇混合均匀，经球磨1h后，得到水性混合浆料；2)涂布：将由步骤1)制得的水性混合浆料采用solt-die涂布方式涂布于厚度为12μm的PP膜的一侧，形成水性涂层，经在温度为30℃-70℃的五级烘箱内烘干后，得到PMMA及其共聚物混合涂覆隔膜；其中，水性涂层的厚度为4μm，水性涂层的面密度为7.2g/m2。实施例4一种PMMA及其共聚物混合涂覆隔膜的制备方法，包括以下步骤1)水性混合浆料制备：将360g去离子水和30g分子量为80000g/mol甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸丁酯混合搅拌均匀，然后加入300g勃姆石粉末，在温度为30℃-50℃的条件下混合搅拌均匀，再加入10g聚乙烯醇混合均匀，经球磨2h后，得到水性混合浆料；2)涂布：将由步骤1)制得的水性混合浆料采用滚涂涂布方式涂布于厚度为3μm的PP膜的一侧，形成水性涂层，经在温度为30℃-70℃的五级烘箱内烘干后，得到PMMA及其共聚物混合涂覆隔膜；其中，水性涂层的厚度为6μm，水性涂层的面密度为10.0g/m2。实施例5一种PMMA及其共聚物混合涂覆隔膜的制备方法，包括以下步骤1)水性混合浆料制备：将396.93g去离子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种PMMA及其共聚物混合涂覆隔膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤1)水性混合浆料制备：将去离子水和PMMA及其共聚物混合搅拌均匀，然后加入勃姆石粉末，在温度为30℃‑50℃的条件下混合搅拌均匀，再加入增稠剂混合均匀，经球磨0.5‑2h后，得到水性混合浆料；其中，去离子水的质量比为20‑60％，PMMA及其共聚物与勃姆石粉末的质量之比为10‑80:100，增稠剂的质量比为0.01‑5％；2)涂布：将由步骤1)制得的水性混合浆料采用一定涂布方式涂布于基膜的一侧或两侧，形成水性涂层，经在温度为30℃‑70℃的五级烘箱内烘干后，得到PMMA及其共聚物混合涂覆隔膜；其中，基膜为PE膜、PP膜或PP与PE复合膜中的一种，基膜的厚度为3‑16μm。

【技术特征摘要】
2016.08.29 CN 20162097429041.一种PMMA及其共聚物混合涂覆隔膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤1)水性混合浆料制备：将去离子水和PMMA及其共聚物混合搅拌均匀，然后加入勃姆石粉末，在温度为30℃-50℃的条件下混合搅拌均匀，再加入增稠剂混合均匀，经球磨0.5-2h后，得到水性混合浆料；其中，去离子水的质量比为20-60％，PMMA及其共聚物与勃姆石粉末的质量之比为10-80:100，增稠剂的质量比为0.01-5％；2)涂布：将由步骤1)制得的水性混合浆料采用一定涂布方式涂布于基膜的一侧或两侧，形成水性涂层，经在温度为30℃-70℃的五级烘箱内烘干后，得到PMMA及其共聚物混合涂覆隔膜；其中，基膜为PE膜、PP膜或PP与PE复合膜中的一种，基膜的厚度为3-16μm。2.根据权利要求1所述的一种PMMA及其共聚物混合涂覆隔膜的制备方法，其特征在于：步骤1)中的勃姆石粉末的粒径为1-20μm。3.根据权利要求1所述的一种PMMA及其共聚物混合涂覆隔膜的制备方法，其特征在于：步骤1)中的PMMA及其共聚物...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨浩田，王晓明，韦程，李景树，
申请(专利权)人：东莞市卓高电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44