一种用于高温存储的隔膜及其制备方法和锂离子电池技术

本发明专利技术提供了一种用于高温存储的隔膜及其制备方法和锂离子电池。所述隔膜包括基材与位于基材上的涂覆层，所述涂覆层包括减水耐高温功能材料。所述制备方法包括将喷涂液喷涂在基材上，干燥，得到所述用于高温存储的隔膜；其中，所述喷涂液中包括减水耐高温功能材料。所述隔膜采用含有减水耐高温功能材料(例如勃姆石)的涂覆层，隔膜水分低，组装成电池后，降低内部水分含量，减少LiPF6的分解；隔膜热收缩率低，在高温下热稳定性好，减弱隔膜氧化，高温存储仍能表现出较好的孔隙率。储仍能表现出较好的孔隙率。

【技术实现步骤摘要】
一种用于高温存储的隔膜及其制备方法和锂离子电池


[0001]本专利技术属于电池
，涉及一种用于高温存储的隔膜及其制备方法和锂离子电池。

技术介绍

[0002]新能源汽车取代传统燃油汽车的趋势不可改变，作为新能源汽车主要动力源的锂离子电池是全球目前研究的热点。电池在使用过程中经常会遇到低温、高温、高湿等极端环境，如汽车在发动时或者烈日下行驶和放置时车内温度可以达到70～80℃，这样的高温环境对电池的性能和使用寿命都是严峻的考验。
[0003]解剖高温储存后的电池发现隔膜发生了明显的变化，尤其是靠近正极一面的隔膜严重发黄。将高温储存后的隔膜在DMC中浸泡除去Li盐，烘干进行SEM测试，新鲜隔膜上的孔分布均匀，而储存后靠近负极一面的隔膜与新鲜隔膜的形貌相同没有发生明显变化。而储存后靠近正极一面的隔膜出现了孔分布不均匀，孔被堵塞的现象。电池经过高温储存后隔膜孔隙率明显下降，曲折度增大，曲折系数变化不大。其中孔隙率和曲折度影响到Li
+
在隔膜内部的传输，导致电池阻抗增大，极化增大，进一步影响到电池容量的发挥。锂离子电池在80℃高温存储时，水分的存在，会加速LiPF6的分解，使电池高温性能下降。
[0004]CN109860488A公开了锂电池隔膜用涂层浆料及其制备方法及含有该浆料的隔膜，包括可吸附金属离子的粘接剂溶液、无机氧化物、增稠剂和分散剂；所述可吸附金属离子的粘接剂溶液是通过利用紫外光交联剂将金属离子螯合剂在紫外线的作用下接枝到粘接剂的分子链上得到。
[0005]CN108987650A公开了电池用隔膜及其制备方法和电池，所述电池用隔膜，包括复合涂层隔膜，以及涂布于所述复合涂层隔膜外侧至少一个表面上的PMMA涂层；优选地，在所述复合涂层隔膜外侧的两个表面上均设有所述的PMMA涂层。该电池用隔膜透气增值较低，满足电池离子迁移的要求，并且可以改善与极片的粘结性能，降低界面电阻进而提高电池的倍率放电和循环性能。
[0006]CN109004164A公开了一种锂离子动力电池用压敏型复合隔膜。锂离子动力电池用压敏型复合隔膜，包括聚烯烃微孔膜，涂覆在聚烯烃微孔膜至少一个表面的无机
‑
有机涂层，以及涂覆在聚烯烃微孔膜和/或无机
‑
有机涂层表面规则岛状分布的压敏型有机
‑
无机复合涂层。无机
‑
有机涂层由无机物颗粒和有机聚合物粘结剂组成，提升了聚烯烃微孔膜的热稳定性，降低了高温热收缩；压敏型有机
‑
无机复合涂层由聚合物热熔胶、有机聚合物粘结剂和无机物颗粒组成，其中聚合物热熔胶提供了电极和隔膜间的粘附作用，无机物颗粒提供了该涂层中的锂离子通道，规则岛状分布的压敏型有机
‑
无机涂层保证了电极和隔膜粘结的同时，隔膜具有较低的透气度，不影响电池的高倍率放电。
[0007]但是上述方案的隔膜在水分含量上还有待降低，同时高温性能还有待进一步提高。

技术实现思路

[0008]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供用于高温存储的隔膜及其制备方法和锂离子电池。本专利技术提供的隔膜可以应用于锂离子电池，提高锂离子电池的高温存储性能，解决现有技术中锂离子电池安全性能差、高温性能差的缺陷。
[0009]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0010]第一方面，本专利技术提供一种用于高温存储的隔膜，所述用于高温存储的隔膜包括基材与位于基材上的涂覆层，所述涂覆层包括减水耐高温功能材料。
[0011]本专利技术中，所述高温是指60℃以上的温度。
[0012]本专利技术中，所述减水耐高温功能材料的作用为一方面提供耐高温功能，提升隔膜的高温存储性能，另一方面降低隔膜含水量。
[0013]本专利技术提供的用于高温存储的隔膜中，通过包含减水耐高温功能材料的涂覆层，使得隔膜同时具有良好的热稳定性及较低的水分含量，这使得使用这种隔膜的锂离子电池具有良好的高温存储性能。
[0014]本专利技术提供的隔膜水分低，组装成电池后，降低内部水分含量，减少LiPF6的分解；同时隔膜热收缩率低，在高温下热稳定性好，减弱隔膜氧化，高温存储仍能表现出较好的孔隙率。
[0015]以下作为本专利技术优选的技术方案，但不作为对本专利技术提供的技术方案的限制，通过以下优选的技术方案，可以更好的达到和实现本专利技术的技术目的和有益效果。
[0016]作为本专利技术优选的技术方案，所述减水耐高温功能材料包括勃姆石。采用勃姆石可以更好地降低隔膜水分含量。同时使用勃姆石涂覆还可获得热稳定性及水分含量平衡点，使电池具有良好的高温存储性能。
[0017]优选地，所述勃姆石为粉料。
[0018]作为本专利技术优选的技术方案，所述涂覆层还包括粘结剂和添加剂。
[0019]优选地，所述粘结剂包括聚丙烯酸脂。
[0020]优选地，所述添加剂包括羧甲基纤维素钠。
[0021]作为本专利技术优选的技术方案，所述基材包括聚乙烯和/或聚丙烯。
[0022]优选地，所述基材的厚度为10～15μm，例如10μm、10.5μm、11μm、11.5μm、12μm、12.5μm、13μm、13.5μm、14μm、14.5μm或15μm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0023]优选地，所述用于高温存储的隔膜中，基材与涂覆层的厚度比为(2.5
‑
8):1，例如2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5或8:1等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0024]作为本专利技术优选的技术方案，所述涂覆层包括减水耐高温功能材料、粘结剂和添加剂，各组分的重量份数为：
[0025]减水耐高温功能材料 5
‑
10份
[0026]粘结剂
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ5‑
10份
[0027]添加剂
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ1‑
3份。
[0028]减水耐高温功能材料5
‑
10份，例如5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份、8.5份、9份、9.5份或10份等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0029]粘结剂5
‑
10份，例如5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份、8.5份、9份、9.5份或10份等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0030]添加剂1
‑
3份，例如1份、1.5份、2份、2.5份或3份等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0031]作为本专利技术优选的技术方案，所述涂覆层中，各组分的重量份数为：
[0032]减水耐高温功能材料
ꢀꢀ6‑
9份
[0033]粘结剂
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ6‑
9份
[0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于高温存储的隔膜，其特征在于，所述用于高温存储的隔膜包括基材与位于基材上的涂覆层，所述涂覆层包括减水耐高温功能材料。2.根据权利要求1所述的用于高温存储的隔膜，其特征在于，所述减水耐高温功能材料包括勃姆石；优选地，所述勃姆石为粉料。3.根据权利要求1或2所述的用于高温存储的隔膜，其特征在于，所述涂覆层还包括粘结剂和添加剂；优选地，所述粘结剂包括聚丙烯酸脂；优选地，所述添加剂包括羧甲基纤维素钠。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的用于高温存储的隔膜，其特征在于，所述基材包括聚乙烯和/或聚丙烯；优选地，所述基材的厚度为10～15μm；优选地，所述用于高温存储的隔膜中，基材与涂覆层的厚度比为(2.5
‑
8):1。5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的用于高温存储的隔膜，其特征在于，所述涂覆层包括减水耐高温功能材料、粘结剂和添加剂，各组分的重量份数为：减水耐高温功能材料
ꢀꢀ5‑
10份粘结剂
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ5‑
10份添加剂
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ1‑
3份。6.根据权利要求5所述的用于高温存储的隔膜，其特征在于，所述涂覆层中，各组分的重量份数为：减水耐高温功能材料
ꢀꢀ7‑
8份粘结剂
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ7‑
8份添加剂

【专利技术属性】
技术研发人员：陆杭烁，黄毅，
申请(专利权)人：横店集团东磁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：