一种涂覆浆料、电池隔膜及制备方法和应用技术

本申请公开了一种涂覆浆料、电池隔膜及制备方法和应用。本申请的涂覆浆料，包括溶剂和分散在溶剂中的聚醚改性硅氧烷，溶剂为去离子水、无水乙醇、丙酮和乙酸乙酯中的至少一种。本申请的涂覆浆料，将其涂布于电池隔膜表面，能有效减小电池隔膜产生静电，从而减小由于电池隔膜静电所造成的一系列问题。本申请的涂覆浆料能够从根本上减弱电池隔膜所产生静电的能力，而不是在静电产生后对其进行消除，因此最大限度的避免了静电对电池隔膜和电池的影响。

A coating slurry, battery separator and its preparation method and Application

【技术实现步骤摘要】
一种涂覆浆料、电池隔膜及制备方法和应用
本申请涉及电池隔膜领域，特别是涉及一种涂覆浆料、电池隔膜及制备方法和应用。
技术介绍
在锂离子电池的结构中，隔膜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，直接影响电池的循环、容量和安全等性能。性能优异的电池隔膜对电池各方面性能的提升都具有重要意义。电池隔膜材料使用过程中，因为经过各种转运和摩擦，会带有静电，静电会吸附粉尘，将吸附粉尘的电池隔膜使用到电池中会影响电池的品质。目前，针对电池隔膜带静电的问题，主要的消除静电的方法是，在使用和制造过程中安装一种消除静电的装置，将电池隔膜所带静电消除。这种方法虽然能够很有效的消除电池隔膜所带静电；但是，第一，消除静电的装置只能在静电产生后将其有效消除，至于所产生的静电已经造成的影响无能为力；第二，消除静电的装置只能暂时有效消除静电，在经过消除静电装置处理后，电池隔膜后续的转运和摩擦仍然会产生静电，影响电池隔膜的制造和使用。
技术实现思路
本申请的目的是提供一种新的涂覆浆料，采用该涂覆浆料的电池隔膜，以及涂覆浆料的制备方法和应用。为了实现上述目的，本申请采用了以下技术方案：本申请的一方面公开了一种涂覆浆料，包括溶剂和分散在溶剂中的聚醚改性硅氧烷，溶剂为去离子水、无水乙醇、丙酮和乙酸乙酯中的至少一种。需要说明的是，本申请的关键在于研究发现在电池隔膜的表面形成聚醚改性硅氧烷的微涂覆层或者在电池隔膜原本的涂层中加入聚醚改性硅氧烷，可以有效的减小电池隔膜产生的静电，特别是在电池隔膜表面形成聚醚改性硅氧烷涂层时效果最好。因此，本申请研发了一种新的涂覆浆料，即聚醚改性硅氧烷分散在溶剂中形成的涂覆浆料，采用本申请的涂覆浆料对电池隔膜进行涂布可以有效的减小电池隔膜产生的静电。可以理解，本申请的涂覆浆料可以是单独的聚醚改性硅氧烷分散在溶剂中形成的聚醚改性硅氧烷浆料，由此可以形成聚醚改性硅氧烷涂层；也可以是现有的常规的电池隔膜涂覆浆料，其中分散有聚醚改性硅氧烷，从而形成含有聚醚改性硅氧烷的涂层。因此，本申请的涂覆浆料中还可以包括现有电池隔膜涂覆浆料的其它组分，例如聚合物微球、陶瓷颗粒、粘结剂、分散剂等，在此不作具体限定。但是，在本申请的一种实现方式中，单独的聚醚改性硅氧烷分散在溶剂中形成的聚醚改性硅氧烷浆料，以及尤其涂布形成的聚醚改性硅氧烷涂层，减小静电的效果最佳。优选的，聚醚改性硅氧烷占涂覆浆料总重量的0.02-1％。需要说明的是，本申请的关键在于聚醚改性硅氧烷涂层或者含聚醚改性硅氧烷的涂层可以减小电池隔膜的静电，由此研发了一种新的含有聚醚改性硅氧烷的涂覆浆料，至于聚醚改性硅氧烷在涂覆浆料中的配比可以根据需求调整，本申请的一种实现方式中优选采用占涂覆浆料总重量0.02-1％的聚醚改性硅氧烷，在该用量范围内，按照常规的涂布方式形成涂层隔膜，可以起到降低静电的效果。可以理解，聚醚改性硅氧烷用量太低，其降低静电的效果相对减小；而聚醚改性硅氧烷用量太高，一方面，其降低静电的效果本身达到瓶颈，另一方面，也可能会影响涂层隔膜本身功能。还需要说明的是，涂覆浆料中聚醚改性硅氧烷的含量，实际上只是为了方便涂覆，最终对电池隔膜的静电效果取决于在电池隔膜表面形成的聚醚改性硅氧烷涂层的厚度，或者涂层中聚醚改性硅氧烷的含量。本申请的另一面公开了本申请的涂覆浆料在制备抗静电的电池隔膜中的应用。本申请的再一面公开了一种电池隔膜，该电池隔膜的表面具有聚醚改性硅氧烷形成的涂层，或者在电池隔膜的涂层中含有聚醚改性硅氧烷。优选的，本申请的电池隔膜的基膜为聚乙烯微孔膜、聚丙烯微孔膜、聚乙烯和聚丙烯层叠的复合微孔膜，或者这些微孔膜的涂胶膜。优选的，本申请的电池隔膜中，基膜的厚度为5-20μm，孔隙率为30％-60％，孔径为0.005-0.15μm。优选的，本申请的电池隔膜中，聚醚改性硅氧烷形成的涂层的厚度为0.05-0.3μm。需要说明的是，在电池隔膜表面形成聚醚改性硅氧烷涂层时，原则上以不影响或者对电池隔膜本身性能影响最小为佳；因此，本申请限定聚醚改性硅氧烷涂层的厚度为0.05-0.3μm。在该厚度范围内，既可以有效的起到降低静电的效果，又能够确保对电池隔膜性能影响在可接受的范围内，例如电池隔膜透气性和粘结性的影响都在可接受范围内。优选的，本申请的电池隔膜中，电池隔膜的涂层中含有聚醚改性硅氧烷的情况下，其中聚醚改性硅氧烷的含量为涂层总重量的0.02-1％。需要说明的是，在将聚醚改性硅氧烷添加到电池隔膜本身的涂层中时，同样的，以不影响或者对电池隔膜本身性能影响最小为佳；因此，本申请限定聚醚改性硅氧烷在涂层中的含量为0.02-1％。在该用量范围内，既可以起到降低静电的效果，又能够确保电池隔膜涂层本身性能，即使得添加聚醚改性硅氧烷所产生的影响在可接受的范围内。但是，单独就降低静电效果来说，独立的一层聚醚改性硅氧烷涂层的抗静电效果最佳。当然，根据不同的产品需求，也可以将聚醚改性硅氧烷添加到现有的涂层中，也能够不同程度的降低静电。本申请的再一面公开了本申请的电池隔膜的制备方法，包括采用本申请的涂覆浆料在基膜的两个表面涂布形成聚醚改性硅氧烷涂层或含有聚醚改性硅氧烷的涂层。优选的，本申请的制备方法中，涂覆浆料的涂覆量为0.010-0.050m2/g。需要说明的是，涂覆浆料的涂覆量可以根据所需要的聚醚改性硅氧烷涂层厚度或者涂层中聚醚改性硅氧烷的含量而定。涂覆量为0.010-0.050m2/g主要是指只含有聚醚改性硅氧烷的涂覆浆料的涂覆量。优选的，本申请的制备方法中，涂布的方式为刮刀涂布法、迈耶棒涂布法、逆辊涂布法、凹版辊涂布法、浸涂和刷涂中的至少一种。本申请的再一面还公开了一种减小电池隔膜产生静电的方法，包括在电池隔膜的表面涂布形成聚醚改性硅氧烷涂层或含有聚醚改性硅氧烷的涂层。由于采用以上技术方案，本申请的有益效果在于：本申请的涂覆浆料，将其涂布于电池隔膜表面，能够有效的减小电池隔膜产生静电，从而减小由于电池隔膜静电所造成的一系列问题。本申请的涂覆浆料能够从根本上减弱电池隔膜所产生静电的能力，而不是在静电产生后对其进行消除，因此最大限度的避免了静电对电池隔膜和电池的影响。具体实施方式电池隔膜在转运过程中会产生静电，这是本领域熟知的，为了解决静电问题，常规的思路和一般作法都是，采用静电消除装置，直接消除所产生的静电。但是，本申请专利技术人认为，这种采用静电消除装置消除静电的方式，实际上很被动，必须是静电产生后再进行消除，而在进行静电消除之前，所产生的静电本身已经对电池隔膜造成了影响，这个已经产生的影响是不能通过静电消除装置消除的。因此，本申请专利技术人创造性的提出，能否从根本上，抑制或者减弱电池隔膜产生静电的能力？基于以上专利技术思路，本申请研发了一种新的涂覆浆料，采用本申请的涂覆浆料涂布电池隔膜，可以在电池隔膜的表面形成聚醚改性硅氧烷涂层或者含有聚醚改性硅氧烷的涂层。其中，聚醚改性硅氧烷可以降低电池隔膜的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种涂覆浆料，其特征在于：包括溶剂和分散在溶剂中的聚醚改性硅氧烷，所述溶剂为去离子水、无水乙醇、丙酮和乙酸乙酯中的至少一种。/n

【技术特征摘要】
1.一种涂覆浆料，其特征在于：包括溶剂和分散在溶剂中的聚醚改性硅氧烷，所述溶剂为去离子水、无水乙醇、丙酮和乙酸乙酯中的至少一种。


2.根据权利要求1所述的涂覆浆料，其特征在于：所述聚醚改性硅氧烷占涂覆浆料总重量的0.02-1％。


3.根据权利要求1或2所述的涂覆浆料在制备抗静电的电池隔膜中的应用。


4.一种电池隔膜，其特征在于：所述电池隔膜的表面具有聚醚改性硅氧烷形成的涂层，或者在电池隔膜的涂层中含有聚醚改性硅氧烷。


5.根据权利要求4所述的电池隔膜，其特征在于：所述电池隔膜的基膜为聚乙烯微孔膜、聚丙烯微孔膜、聚乙烯和聚丙烯层叠的复合微孔膜，或者这些微孔膜的涂胶膜；
优选的，所述基膜的厚度为5-20μm，孔隙率为30％-60％，孔径为0.005-0.15μm。


6.根据权利要求4或5所述的电...

【专利技术属性】
技术研发人员：周超，刘琳，倪靖，姚坤，陈巧，
申请(专利权)人：武汉中兴创新材料技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42