本发明专利技术提供一种锂离子电池隔膜、其制备方法及其应用。所述锂离子电池隔膜包括基膜、陶瓷层、粘结性功能层，其中，所述陶瓷层涂覆于所述基膜的一侧，所述粘结性功能层涂覆于所述基膜和所述陶瓷层的外侧；或者，所述陶瓷层涂覆于所述基膜的两侧，所述粘结性功能层涂覆于所述陶瓷层的外侧；所述粘结性功能层为包含聚合物树脂与陶瓷颗粒的混合涂层。本发明专利技术的锂离子电池隔膜，不仅具有高粘结性及高剥离强度，分切过程端面无毛刺，而且具有较高的热稳定性，有效提高了锂离子电池的安全性。有效提高了锂离子电池的安全性。有效提高了锂离子电池的安全性。
【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池隔膜、其制备方法及其应用
[0001]本专利技术涉及二次电池隔膜领域，尤其涉及一种锂离子电池隔膜、其制备方法、及采用该种锂离子电池隔膜的锂离子电池。
技术介绍
[0002]近几年，三大终端产品锂离子电池年产量呈阶梯式增长。2016年，消费类及动力类电池产能均达到20GWh，其中在消费类电池中，软包装电池占比达到75％，而在动力电池中，软包装电池占比也达到了9％。数据显示：2016～2020年，消费类锂电池需求将支撑软包电池平稳增长，动力电池的总量有望继续保持较高增速，其中软包动力电池占比将持续增长。到2020年，预计软包动力电池需求将达到67GWh。
[0003]不同于方形、圆柱、铝壳电池，软包装电池采用铝塑封装膜作为电池的外壳，铝塑膜的厚度约110μm或更薄，外观柔软易变形。当电池失效时，电池胀气，铝塑膜鼓起，不会造成电池内部因压力增大而导致的壳体破碎。此外，软包装电池重量比同等容量的钢壳电池轻40％、比同等规格的钢壳电池的容量高10～15％、内阻较小、设计灵活。
[0004]软包锂离子电池的不足之处在于，壳体易变形，运输及使用过程中存在安全隐患。现有技术通过油性PVDF涂覆膜将隔膜与极板加热粘合在一起，增加电芯的挺度，从而改善软包电池的安全性。此外，油性PVDF隔膜因与极板间距缩小，减少电芯厚度，在同等规格尺寸条件下，增加电池的容量。且PVDF涂覆膜对电解液的吸液保液量大，有助于电池的循环性能。由于油性PVDF对软包电池的特殊贡献及软包电池隔膜需求量的加大，国内外隔膜企业都在加紧布局油性PVDF涂覆隔膜的研发及产业化。
[0005]虽然，PVDF功能层直接涂覆于聚烯烃基膜上，因涂布液与基膜的相容性较好，成品膜的涂层与基膜之间剥离力较大，不存在分切不良，但是，聚烯烃基膜表面直接涂覆粘结性多孔层隔膜的热稳定性较差。现有技术为改善隔膜的高温稳定性及电池的安全性，通常在聚烯烃基膜表面先单面或双面涂覆陶瓷层，然后再涂覆粘结性多孔层。这时，因陶瓷层与涂布液相容性差，成品膜的粘结性功能层与陶瓷层之间的剥离力较小，分切过程端面有毛刺，产品分切不良。
[0006]因此，急需一种高剥离强度、高粘结性、外观优良的电池隔膜以解决上述技术问题。
技术实现思路
[0007]本专利技术的目的之一在于提供一种锂离子电池隔膜，不仅具有高粘结性及高剥离强度，分切过程端面无毛刺，而且具有较高的热稳定性，有效提高了锂离子电池的安全性。
[0008]本专利技术的另一目的在于提供一种锂离子电池隔膜的制备方法，采用该方法制备的锂离子电池隔膜具有高粘结性、高剥离强度、及高热稳定性，且该方法切实可行，可进行连续工业化生产。
[0009]为实现以上目的，本专利技术提供了一种锂离子电池隔膜，包括基膜、陶瓷层、粘结性
功能层，其中，所述陶瓷层涂覆于所述基膜的一侧，所述粘结性功能层涂覆于所述基膜和所述陶瓷层的外侧；或者，所述陶瓷层涂覆于所述基膜的两侧，所述粘结性功能层涂覆于所述陶瓷层的外侧；所述粘结性功能层为包含聚合物树脂与陶瓷颗粒的混合涂层。其中，所述陶瓷颗粒可以作为所述粘结性功能层的骨架，在锂离子电池隔膜热压过程中提供耐压缩的支撑力。
[0010]优选地，所述聚合物树脂为PVDF树脂，包括两种共聚比例不同的偏氟乙烯和六氟丙烯的共聚物。采用两种共聚比例不同的共聚物搭配，不仅可以有效改善所述粘结性功能层的粘结力，而且可以保证所述粘结性功能层不被电解液过度溶胀而溶解。
[0011]优选地，所述陶瓷颗粒经过亲油改性处理。所述陶瓷颗粒优选三氧化二铝，经亲油改性处理后的陶瓷颗粒可均匀分散于油性浆料中。
[0012]优选地，所述粘结性功能层采用粘结性功能层浆料涂覆获得，所述粘结性功能层浆料包括油性溶剂、聚合物树脂、陶瓷颗粒、成孔剂、分散剂。
[0013]优选地，所述成孔剂包括小分子成孔剂和大分子成孔剂。
[0014]本专利技术还提供了一种锂离子电池隔膜的制备方法，包括以下步骤：
[0015](1)将基膜单侧或双侧涂覆陶瓷层；
[0016](2)将步骤(1)获得的膜层材料放卷后，采用粘结性功能层浆料涂覆步骤(1)获得的膜层材料的两侧；所述粘结性功能层浆料包括油性溶剂、聚合物树脂、陶瓷颗粒、成孔剂、分散剂；
[0017](3)经步骤(2)获得的膜层材料依次进入一级凝固浴系统、二级凝固浴系统、水洗系统进行处理；
[0018](4)经步骤(3)处理后的膜层材料依次进入干燥系统、热定型系统进行干燥定型，即获得所述锂离子电池隔膜。
[0019]优选地，所述油性溶剂为二甲基乙酰胺。
[0020]优选地，所述聚合物树脂为PVDF树脂，包括两种共聚比例不同的偏氟乙烯和六氟丙烯的共聚物；优选地，两种所述共聚物的质量比为2-10:2-10。采用两种共聚比例不同的共聚物搭配，不仅可以有效改善所述粘结性功能层的粘结力，而且可以保证所述粘结性功能层不被电解液过度溶胀而溶解。
[0021]优选地，所述成孔剂包括小分子成孔剂和大分子成孔剂；优选地，所述小分子成孔剂与所述大分子成孔剂的质量比为2-10:2-10。采用不同分子量成孔剂搭配，可获得指状孔与蜂窝状孔组合的粘结性功能层，增加粘结性功能层的通透性，保证锂离子的顺利通过。
[0022]优选地，所述陶瓷颗粒经过亲油改性处理；优选地，所述陶瓷颗粒占所述粘结性功能层浆料的质量份为2-15％。所述陶瓷颗粒可以作为所述粘结性功能层的骨架，在锂离子电池隔膜热压过程中提供耐压缩的支撑力。
[0023]优选地，所述粘结性功能层浆料的制备方法包括：
[0024]步骤S1，将一定量的所述分散剂加入一定量的所述油性溶剂，加热并搅拌，使所述分散剂全部溶解；
[0025]步骤S2，将一定量的所述陶瓷颗粒加入步骤S1获得的混合液中，高速搅拌，使所述陶瓷颗粒分散均匀；
[0026]步骤S3，将一定量的所述聚合物树脂及所述成孔剂加入步骤S2获得的混合液中，
充分搅拌直至全部溶解，即获得所述粘结性功能层浆料。
[0027]本专利技术还提供了一种锂离子电池，所述锂离子电池包括所述锂离子电池隔膜。
[0028]优选地，所述锂离子电池隔膜采用所述锂离子电池隔膜的制备方法制备获得。
[0029]本专利技术采用包含聚合物树脂与陶瓷颗粒的混合涂层作为粘结性功能层涂覆于基膜和/或陶瓷层两侧，使陶瓷颗粒作为粘结性功能层的骨架，在锂离子电池隔膜热压过程中提供耐压缩的支撑力；并通过混合采用两种共聚比例不同的偏氟乙烯和六氟丙烯的共聚物，不仅可以有效改善粘结性功能层的粘结力，而且可以保证粘结性功能层不被电解液过度溶胀而溶解；第三，本专利技术采用不同分子量成孔剂搭配，获得指状孔与蜂窝状孔组合的粘结性功能层，且孔分布更加均匀，有效增加了粘结性功能层的通透性，保证锂离子的顺利通过；第四，本专利技术通过在粘结性功能层浆料中加入分散剂，一方面可用于消除部分静电，另一方面，分散剂可作为表面活性剂，一端连接陶瓷层，一端连接粘结性功能层，从而有效增本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池隔膜，其特征在于，包括基膜、陶瓷层、粘结性功能层，其中，所述陶瓷层涂覆于所述基膜的一侧，所述粘结性功能层涂覆于所述基膜和所述陶瓷层的外侧；或者，所述陶瓷层涂覆于所述基膜的两侧，所述粘结性功能层涂覆于所述陶瓷层的外侧；所述粘结性功能层为包含聚合物树脂与陶瓷颗粒的混合涂层。2.根据权利要求1所述的锂离子电池隔膜，其特征在于，所述聚合物树脂为PVDF树脂，包括两种共聚比例不同的偏氟乙烯和六氟丙烯的共聚物。3.根据权利要求1所述的锂离子电池隔膜，其特征在于，所述陶瓷颗粒经过亲油改性处理。4.一种锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将基膜单侧或双侧涂覆陶瓷层；(2)将步骤(1)获得的膜层材料放卷后，采用粘结性功能层浆料涂覆步骤(1)获得的膜层材料的两侧；所述粘结性功能层浆料包括油性溶剂、聚合物树脂、陶瓷颗粒、成孔剂、分散剂；(3)经步骤(2)获得的膜层材料依次进入一级凝固浴系统、二级凝固浴系统、水洗系统进行处理；(4)经步骤(3)处理后的膜层材料依次进入干燥系统、热定型系统进行干燥定型，即获得所述锂离子电池隔膜。5.根据权利要求4所述的锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于，所述油性溶剂为二甲基乙酰胺。6.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨波，吕纯飞，姜玉珍，栾宇，孔文利，
申请(专利权)人：青岛蓝科途膜材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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