[发明专利]一种锂离子电池水系涂胶隔膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种锂离子电池水系涂胶隔膜的制备方法，包括如下步骤：S1、将分散剂于粉末水溶液中分散得到水系分散液；S2、将水系分散液与粘结剂混合得到液相混合物；S3、将液相混合物旋转喷涂在基膜上，干燥，得到锂离子电池水系涂胶隔膜。本发明提出的一种锂离子电池水系涂胶隔膜的制备方法，制得的涂覆膜透气值增加较小，制得的卷芯在热压后有一定的硬度，便于机械手抓取，提高了生产效率，同时对电池的倍率性能、循环性能、体积能量密度都有较大提高。

技术领域

本发明涉及电池材料技术领域，尤其涉及一种锂离子电池水系涂胶隔膜的制备方法。

背景技术

锂离子电池具有高比能量，循环寿命长，无记忆效应的特性，又具有安全、可靠且能快速充放电优点，因此成为研究的热点。涂胶隔膜在锂离子电池中起到隔绝电子，传导离子的功能。隔膜的性能会很大程度影响电池的电性能，如电池的内阻、倍率、循环和自放电等性能。

水系涂胶隔膜的制备对环境无污染，涂胶隔膜制得的卷芯在热压后有一定的硬度，便于机械手抓取，提高生产效率，同时，热压后卷芯正负极片间的间距减小，缩短了离子扩散距离，从而提高电池的倍率性能，降低了电池内阻。旋转喷涂的方法较其它的涂布方式得到的涂覆膜透气值增加较小，避免了涂覆后堵孔现象，保证了离子在隔膜中的通过性，提高电池的循环性能。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种锂离子电池水系涂胶隔膜的制备方法，制得的涂覆膜透气值增加较小，制得的卷芯在热压后有一定的硬度，便于机械手抓取，提高了生产效率，同时对电池的倍率性能、循环性能、体积能量密度都有较大提高。

本发明提出的一种锂离子电池水系涂胶隔膜的制备方法，包括如下步骤：

S1、将分散剂于粉末水溶液中分散得到水系分散液；

S2、将水系分散液与粘结剂混合得到液相混合物；

S3、将液相混合物旋转喷涂在基膜上，干燥，得到锂离子电池水系涂胶隔膜。

优选地，S1中，分散剂由PVP和/或离子型表面活性剂组成；

优选地，离子型表面活性剂为CMC和/或聚丙烯酸铵盐。

优选地，S1中，分散为砂磨机分散和/或双行星高速分散。

优选地，S1中，将PVP、CMC和聚丙烯酸铵盐置于粉末水溶液中，采用砂磨机分散得到水系分散液

优选地，S2中，粘结剂为丙烯酸酯类粘结剂或丙烯腈类粘结剂。

优选地，S2中，粘结剂与水系分散液之间的重量比为3-10:100。

优选地，S2中，混合过程为在合浆机中合浆，且合浆时间为1.5-2.5h。

优选地，S2中，液相混合物中固含量为4％-20％、粘度为100-1500mPa·S。

优选地，S3中，旋转喷涂过程中工艺参数如下：旋转盘转速为1000-12000r/min，喷头与基膜的垂直距离为10-15cm，进料流量为50-1000mL/min，涂布速度为20-80m/min。

优选地，S3中，干燥温度为40-65℃。

优选地，S3中，基膜的厚度为9-20mm，基膜为PE膜和/或PP膜。

优选地，S3中，PE膜为单层或多层膜，PP为单层或多层膜。

优选地，PE单层膜厚度为10-15μm。

优选地，S3中，锂离子电池水系涂胶隔膜的涂布面密度为1.2-2.0g/m²。