电池隔膜及其制备方法、电池、核壳型球体的制备方法技术

技术编号:30088023 阅读:3 留言:0更新日期:2021-09-18 08:48
本申请涉及电池材料领域,具体而言,涉及一种电池隔膜及其制备方法、电池、核壳型球体的制备方法。一种电池隔膜,电池隔膜包括基膜和覆盖基膜至少一个表面的涂层;涂层含有核壳型球体;核壳型球体包括内核和包覆于内核外的外壳,内核的玻璃化转变温度低于外壳的玻璃化转变温度,内核的玻璃化转变温度为

【技术实现步骤摘要】
电池隔膜及其制备方法、电池、核壳型球体的制备方法


[0001]本申请涉及电池材料领域,具体而言,涉及一种电池隔膜及其制备方法、电池、核壳型球体的制备方法。

技术介绍

[0002]隔膜作为锂电池的关键原材料之一,对锂电池的安全性有着重要影响,叠片或卷绕式叠片等结构类型的锂电池,在制备工艺中隔膜需要与正极片、负极片粘附在一起,形成层叠或折叠的结构,从而实现高效的自动化装配,提高隔膜的粘结能力,可以优化电池循环性能。

技术实现思路

[0003]本申请实施例的目的在于提供一种电池隔膜及其制备方法、电池、核壳型球体的制备方法,其旨在提高电池隔膜的粘结能力。
[0004]本申请提供一种电池隔膜,电池隔膜包括基膜和覆盖所述基膜至少一个表面的涂层;
[0005]所述涂层含有核壳型球体;所述核壳型球体包括内核和包覆于所述内核外的外壳,所述内核的玻璃化转变温度低于所述外壳的玻璃化转变温度,所述内核的玻璃化转变温度为

20℃~50℃,所述外壳的玻璃化转变温度为60℃~100℃,核壳型球体的外径为3μm~8μm。
[0006]当涂层温度大于内核的玻璃化转变温度小于外壳的玻璃化转变温度,内核是高弹态,外壳为玻璃态;玻璃态在隔膜烘干过程中不易坍塌和脱落,在热压过程中,外壳和内核均为高弹态,在热压所造成的形变更大,使电池隔膜具有更大的粘接能力。另外,涂层含有核壳型球体不会影响电池隔膜的耐热性能。外径为3μm~8μm核壳型球体,粒径过小会影响堆积密度,粒径过大会导致涂层与基膜分离,3μm~8μm的核壳型球体可以确保隔膜与极片有较大的接触面积,可以强化电池隔膜的粘接强度。
[0007]在本申请的一些实施例中,内核的玻璃化转变温度为10℃~50℃;
[0008]可选地,所述外壳的玻璃化转变温度为60℃~80℃。
[0009]在本申请的一些实施例中,核壳型球体的外径为3μm~8μm;
[0010]可选地,所述核壳型球体的外径为4μm~6μm。
[0011]在本申请的一些实施例中,内核和所述外壳的材料均为聚甲基丙烯酸甲酯。
[0012]在本申请的一些实施例中,涂层还包括按照重量份数计的以下组分:
[0013]5‑
80份的无机物、0.625份~10份的增稠剂、0.4份~7.2份的水性粘合剂;所述无机物与所述核壳型球体的质量比为(5

80):(5

30);
[0014]可选地,所述无机物选自三氧化二铝、勃姆石、二氧化硅、二氧化钛、硫酸钡、碳酸钙以及氧化钙中的至少一种。
[0015]可选地,所述无机物的粒径≤1μm。
[0016]在本申请的一些实施例中,涂层的厚度为1μm~10μm。
[0017]在本申请的一些实施例中,电池隔膜在150℃下加热0.5h后具有以下性能:
[0018]MD方向的热收缩≤15%,TD方向的热收缩≤15%;粘接性>5gf/25mm。
[0019]本申请还提供一种电池,电池包括正极片、负极片以及位于所述正极片和所述负极片之间的上述的电池隔膜。
[0020]本申请还提供一种电池隔膜的制备方法,电池隔膜的制备方法包括:
[0021]混合20

30重量份的乳化剂、800

1200重量份的水以及5

10重量份的引发剂,在30

35℃、惰性气氛下,加入500

1000重量份甲基丙烯酸甲酯聚合得到内核;
[0022]混合200

250重量份的甲基丙烯酸甲酯、10

15重量份的乳化剂、10

15重量份的引发剂与所述内核;在60

70℃下反应2

2.5h得到核壳型球体;
[0023]将所述核壳型球体与辅料制备成浆料,将所述浆料覆盖于基膜的至少一个表面然后固化。
[0024]本申请提供的电池隔膜的制备方法得到的电池隔膜具有较佳的耐热性,以及该电池隔膜与负极、正极有较好的粘结能力。
[0025]本申请还提供一种核壳型球体的制备方法,包括:
[0026]混合20

30重量份的乳化剂、800

1200重量份的水以及5

10重量份的引发剂,在惰性气氛下,加入500

1000重量份甲基丙烯酸甲酯聚合得到内核;
[0027]混合200

250重量份的甲基丙烯酸甲酯、10

15重量份的乳化剂、10

15重量份的引发剂与所述内核;在60

70℃下反应2

2.5h得到核壳型球体。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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相关的附图。
[0029]图1示出了本申请实施例提供的电池隔膜的结构示意图。
[0030]图2示出了本申请实施例提供的电池隔膜在热压作用后与极片贴合的结构示意图。
[0031]图3示出了内核和外壳玻璃化转变温度相同的核壳型球体制备得到的电池隔膜的结构示意图。
[0032]图4示出了图3所示的电池隔膜在热压后与极片贴合的结构示意图。
[0033]图5示出了图3所示的电池隔膜上的核壳型球体坍塌后的示意图。
具体实施方式
[0034]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。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。
[0035]下面对本申请实施例的电池隔膜及其制备方法、电池、核壳型球体的制备方法进
行具体说明。
[0036]一种电池隔膜,电池隔膜包括基膜和覆盖所述基膜至少一个表面的涂层;
[0037]所述涂层含有核壳型球体;所述核壳型球体包括内核和包覆所述内核外的外壳,内核的玻璃化转变温度低于所述外壳的玻璃化转变温度,所述内核的玻璃化转变温度为

20~50℃,所述外壳的玻璃化转变温度为60~100℃,所述核壳型球体的外径为3μm~8μm。
[0038]当涂层温度大于内核的玻璃化转变温度小于外壳的玻璃化转变温度,内核是高弹态,外壳为玻璃态;玻璃态在隔膜烘干过程中不易坍塌和脱落,在热压过程中,外壳和内核均为高弹态,在热压所造成的形变更大,使电池隔膜具有更大的粘接能力。另外,涂层含有核壳型球体不会影响电池隔膜的耐热性能。外径为3μm~8μm核壳本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池隔膜,其特征在于,所述电池隔膜包括基膜和覆盖所述基膜表面的涂层;所述涂层含有核壳型球体;所述核壳型球体包括内核和包覆于所述内核外的外壳,所述内核的玻璃化转变温度低于所述外壳的玻璃化转变温度,所述内核的玻璃化转变温度为

20℃~50℃,所述外壳的玻璃化转变温度为60℃~100℃;所述核壳型球体的外径为3μm~8μm。2.根据权利要求1所述的电池隔膜,其特征在于,所述内核的玻璃化转变温度为10℃~50℃;可选地,所述外壳的玻璃化转变温度为60℃~80℃。3.根据权利要求1所述的电池隔膜,其特征在于,所述核壳型球体的外径为4μm~6μm。4.根据权利要求1所述的电池隔膜,其特征在于,所述内核和所述外壳的材料均为聚甲基丙烯酸甲酯。5.根据权利要求1

4任一项所述的电池隔膜,其特征在于,所述涂层还包括按照重量份数计的以下组分:5

80份的无机物、0.625份~10份的增稠剂、0.4份~7.2份的水性粘合剂;所述无机物与所述核壳型球体的质量比为(5

80):(5

30);可选地,所述无机物包括三氧化二铝、勃姆石、二氧化硅、二氧化钛、硫酸钡、碳酸钙以及氧化钙中的至少一种;可选地,所述无机物的粒径≤1μm。6.根据权利要求1

4任一项所述的电池隔膜,其特征在于,所述涂层的厚度为1μm~10μm。7.根据权利要求1

4任一项所述的电池隔膜,其特征在于,所述电池隔膜在150℃下加热0.5h后具有以下性能:MD方向的热收缩≤15%,TD方向的热收缩≤15%;粘接性>5gf/25mm。8.一...

【专利技术属性】
技术研发人员:邱长泉单华靖廖晨博陈永乐王中奇胡君程跃
申请(专利权)人:无锡恩捷新材料科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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