[发明专利]多层共挤涂覆制备锂电池复合隔膜的方法及装置

权利要求书

1.一种多层共挤涂覆制备锂电池复合隔膜的方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1：配置水性PVDF浆料和水性陶瓷浆料；

步骤2：以聚烯烃隔膜作为涂布基材，将步骤1中制备水性浆料一次性涂布在基材上，在基材表面依次涂布水性陶瓷涂层、水性PVDF涂层，涂布速率为5～100m/min，经过30～100℃烘箱烘干，得到最终聚烯烃层/陶瓷层/PVDF层三层复合隔膜。

2.根据权利要求1所述的多层共挤涂覆制备锂电池复合隔膜的方法，其特征在于：所述步骤1中水性PVDF浆料配制方法为：

以去离子水作为溶剂，把水溶性胶黏剂、表面活性剂、分散剂、增稠剂在常温加入去离子水中搅拌溶解，配成溶液；再加入聚合物粉末粒子，搅拌均匀，配成水性浆料；浆料中含0.1％～2％的水溶性高分子增稠剂，0.01％～2％的水性分散剂，0.01％～1％的表面活性剂，0.1％～5％的水性胶黏剂，5％～25％的聚合物粉末粒子，67％～83％的去离子水，上述都为质量分数。

3.根据权利要求1所述的多层共挤涂覆制备锂电池复合隔膜的方法，其特征在于：所述步骤1中水性陶瓷浆料配制方法为：

以去离子水作为溶剂，把水溶性胶黏剂、增稠剂在常温下加入去离子水中搅拌溶解，配成溶液；然后在上述溶液中依次加入表面活性剂、水性分散剂和陶瓷粉末，搅拌均匀，配成水性浆料；浆料中含0.1％～2％的增稠剂，0.01％～2％的水性分散剂，0.01％～1％的表面活性剂，0.1％～5％的水性胶黏剂，5％～25％的陶瓷粉末粒子，67％～83％的去离子水，上述都为质量分数。

4.根据权利要求2所述的多层共挤涂覆制备锂电池复合隔膜的方法，其特征在于：所述聚合物粉末粒子为聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚酰亚胺、聚丙烯晴、芳纶树脂中的一种或者多种；聚所述聚合物粉末粒子的粒径范围为0.01μm-10μm。

5.根据权利要求3所述的多层共挤涂覆制备锂电池复合隔膜的方法，其特征在于：所述陶瓷粉末粒子为SiO₂、Al₂O₃、CaO、TiO₂、MgO、ZnO、SnO₂、ZrO₂中的任意一种或者多种；粒径范围为0.01μm～10μm。

6.一种多层共挤涂覆制备锂电池复合隔膜的装置，其特征在于：包括传动基材移动的涂覆辊，所述涂覆辊的一侧设置有一双模涂头，所述双模涂头的二出料口都指向由涂覆辊传动移动的基材表面，所述双模涂头内设置分别与二出料口连通的供料通道，所述供料通道分别由一隔膜泵连通一浆料罐，二所述浆料罐内分别容置有如权利要求1所述的水性PVDF浆料或水性陶瓷浆料。

7.根据权利要求6所述的多层共挤涂覆制备锂电池复合隔膜的装置，其特征在于：所述双模涂头包括上模块、下模块和中间楔形块，所述上模块和中间楔形块之间以及下模块和中间楔形块之间分别形成供料通道，所述上模块和中间楔形块之间以及下模块和中间楔形块之间分别形成二指向基材表面的出料口。

8.根据权利要求6或7所述的多层共挤涂覆制备锂电池复合隔膜的装置，其特征在于：所述隔膜泵为无脉冲隔膜泵。

9.根据权利要求6或7所述的多层共挤涂覆制备锂电池复合隔膜的装置，其特征在于：所述供料通道内的压力范围为0.5～10.0bar。

10.根据权利要求6或7所述的多层共挤涂覆制备锂电池复合隔膜的装置，其特征在于：所述基材与出料口的下方设置有一真空腔。