电池用隔膜及其制备方法技术

本发明专利技术属于电池技术领域，尤其涉及一种电池用隔膜及其制备方法。本发明专利技术中的电池用隔膜包括基膜，以及涂布于基膜至少一个侧面的PVDF/PMMA复合涂层；优选的，所述电池用隔膜包括基膜，以及涂布于基膜两个侧面的PVDF/PMMA复合涂层。本发明专利技术采用喷涂的方式在基膜的至少一个侧面上喷涂PVDF和PMMA的混合浆料得到PVDF/PMMA复合涂层，制备出的电池隔膜透气增值低，具有优异的粘结性能、针刺强度、拉伸强度和热收缩性能，可提高电池的倍率放电和循环性能。

【技术实现步骤摘要】
电池用隔膜及其制备方法
本专利技术涉及电池
，尤其是涉及一种电池用隔膜及其制备方法。
技术介绍
涂层隔膜在电池应用中日益广泛，是电池中非常关键的部分，对电池安全性和成本有直接影响，其主要作用是：隔离正、负极并使电池内的电子不能自由穿过，让电解液中的离子在正负极之间自由通过。涂层分类主要有：氧化铝涂层、勃姆石涂层、芳纶涂层以及氧化铝和勃姆石的复合涂层等。隔膜涂层工艺一般分为微凹版涂布工艺以及喷涂工艺。随着人们对喷涂工艺的深入了解，PVDF(Polyvinylidenedifluoride，聚偏氟乙烯)喷涂隔膜逐渐进入人们的视野。PVDF涂层隔膜在电池的应用中主要是利用凝胶电解质原理，起到粘结隔膜与极片的作用，增加电芯的硬度。但是单纯的PVDF涂层的粘结性不好，有时无法满足使用要求。鉴于此，特提出本申请。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种电池用隔膜，包括基膜，以及涂布于基膜至少一个表面上的PVDF/PMMA(Polymethylmethacrylate，聚甲基丙烯酸甲酯)复合涂层，以缓解现有技术中存在的PVDF隔膜与电池极片之间的粘结性能不好的技术问题。该电池用隔膜在保证透气度的前提下，粘结力提升，与电池极片间的缝隙减小，降低界面电阻，提高电芯硬度。本专利技术的另一个目的在于提供一种如上所述电池用隔膜的制备方法，该方法操作简单，生产成本低，制备出的电池隔膜透气性增值低，具有优异的粘结性能、针刺强度、拉伸强度和热收缩性能。为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：一种电池用隔膜，所述电池用隔膜包括基膜，以及涂布于基膜至少一个侧面的PVDF/PMMA复合涂层；优选的，所述电池用隔膜包括基膜，以及涂布于基膜两个侧面的PVDF/PMMA复合涂层。优选地，所述PVDF/PMMA复合涂层的厚度为0.1-2um。优选地，所述基膜的厚度为5-25um。优选地，所述PVDF/PMMA复合涂层主要由以下重量份数的原料制备而成：PVDF25-35份、PMMA110-130份、分散剂8-16份、粘结剂18-25份、增稠剂7-15份和水170-190份；优选地，所述PVDF/PMMA复合涂层主要由以下重量份数的原料制备而成：PVDF28-32份、PMMA18-125份、分散剂10-14份、粘结剂20-23份、增稠剂9-13份和水175-185份。优选地，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至少一种。优选地，所述增稠剂包括聚乙烯醇、聚乙二醇、聚维酮和羧甲基纤维素中的至少一种。优选地，所述粘结剂为聚丙烯酸酯，优选地，所述粘结剂包括聚丙烯酸乙酯、聚丙烯酸丁酯和α-氰代丙烯酸酯中的至少一种。优选地，所述基膜包括陶瓷涂层隔膜、聚丙烯基膜、聚乙烯基膜、聚酰亚胺基膜和聚酯无纺布基膜中的至少一种。如上所述的电池用隔膜的制备方法，包括以下步骤：在基膜的至少一个侧面上喷涂PVDF/PMMA复合涂层，干燥后得到电池用隔膜。优选地，所述PVDF/PMMA复合涂层的干燥温度为30-60℃，干燥时间为1-4min；优选地，所述PVDF和PMMA复合涂层的干燥温度为40-50℃，干燥时间为2-3min；优选的，所述PVDF/PMMA复合涂层的混合浆料的制备方法，包括以下步骤：向170-190份水中加入25-35份PVDF和8-16份分散剂，混合搅拌110-130min，使之分散均匀，然后加入110-130份PMMA溶液搅拌30-40min，再添加7-15份增稠剂和18-25份粘结剂，搅拌均匀得到PVDF和PMMA混合浆料。与已有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：(1)本专利技术中的电池用隔膜，包括基膜，以及涂布于基膜至少一个侧面的PVDF/PMMA复合涂层。该电池用隔膜可改善PVDF隔膜涂层粘结力不足的情况，在保证透气度的前提下，隔膜粘结力提升，减小隔膜与极片之间的缝隙，可降低界面电阻，提高电芯硬度，进而提高电池的倍率放电和循环性能。(2)本专利技术中电池用隔膜的制备方法，操作简单，生产成本低，生产效率高，可满足大规模工业化生产的需要。本专利技术采用喷涂的方式在基膜的至少一个侧面上喷涂PVDF和PMMA的混合浆料得到PVDF/PMMA的复合涂层，制备出的电池隔膜透气增值低，具有优异的粘结性能、针刺强度、拉伸强度和热收缩性能，可提高电池的倍率放电和循环性能。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术对比例1提供的PVDF涂层隔膜的SEM图片；图2为本专利技术对比例2提供的PMMA涂层隔膜的SEM图片；图3为本专利技术实施例1提供的电池用隔膜的SEM图片。具体实施方式下面将结合实施例对本专利技术的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本专利技术，而不应视为限制本专利技术的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。根据本专利技术的一个方面，一种电池用隔膜，包括基膜，以及涂布于基膜至少一个侧面的PVDF/PMMA复合涂层；PMMA是一种热熔胶，其透明度优良，有突出的耐老化性，它的比重不到普通玻璃的一半，抗碎裂能力却高出几倍，具有良好的绝缘性和机械强度，对酸、碱和盐有较强的耐腐蚀性能。PVDF具有良好的化学稳定性和电绝缘性能。单纯的PVDF涂层的粘结力有时无法满足使用需要，将PVDF和PMMA混合到一起，制得粘结力较好的PVDF/PMMA复合涂层，涂布于基膜的至少一个侧面，得到的电池用的隔膜透气增值低，与极片的粘结性能较好，可降低界面电阻，提高电芯硬度。优选的，所述电池用隔膜包括基膜，以及涂布于基膜两个侧面的PVDF/PMMA复合涂层。优选地，所述PVDF/PMMA复合涂层的厚度为0.1-2um。PVDF和PMMA复合涂层的厚度典型但非限制性的例如为0.1um、0.2um、0.3um、0.4um、0.5um、0.6um、0.7um、0.8um、0.9um、1um、1.1um、1.2um、1.3um、1.4um、1.5um、1.6um、1.7um、1.8um、1.9um或2um。优选地，所述基膜的厚度为5-25um。基膜的厚度典型但非限制性的例如为5um、6um、7um、8um、9um、10um、11um、12um、13um、14um、15um、16um、17um、18um、19um、20um、21um、22um、23um、24um或25um。优选地，所述PVDF/PMMA复合涂层主要由以下重量份数的原料制备而成：PVDF25-35份、PMMA110-130份、分散剂8-16份、粘结剂18-25份、增稠剂7-15份和水170-190份；通过采用25-35份PVDF、110-130份PMMA、8-16份分散剂、18-25份粘结剂、3-10份消泡剂、7-15份增稠剂和170-190份水，在分散剂、粘结剂、和增稠剂的共同作用下，得到的PVDF和PMM本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池用隔膜，其特征在于，所述电池用隔膜包括基膜，以及涂布于基膜至少一个侧面的PVDF/PMMA复合涂层；优选的，所述电池用隔膜包括基膜，以及涂布于基膜两个侧面的PVDF/PMMA复合涂层。

【技术特征摘要】
1.一种电池用隔膜，其特征在于，所述电池用隔膜包括基膜，以及涂布于基膜至少一个侧面的PVDF/PMMA复合涂层；优选的，所述电池用隔膜包括基膜，以及涂布于基膜两个侧面的PVDF/PMMA复合涂层。2.根据权利要求1所述的电池用隔膜，其特征在于，所述PVDF/PMMA复合涂层的厚度为0.1-2um。3.根据权利要求1所述的电池用隔膜，其特征在于，所述基膜的厚度为5-25um。4.根据权利要求1所述的电池用隔膜，其特征在于，所述PVDF/PMMA复合涂层主要由以下重量份数的原料制备而成：PVDF25-35份、PMMA110-130份、分散剂8-16份、粘结剂18-25份、增稠剂7-15份和水170-190份；优选地，所述PVDF/PMMA复合涂层主要由以下重量份数的原料制备而成：PVDF28-32份、PMMA18-125份、分散剂10-14份、粘结剂20-23份、增稠剂9-13份和水175-185份。5.根据权利要求4所述的电池用隔膜，其特征在于，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至少一种。6.根据权利要求4所述的电池用隔膜，其特征在于，所述增稠剂包括聚乙烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐锋，袁海朝，贾亚峰，苏碧海，
申请(专利权)人：河北金力新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13