[发明专利]一种非水系二次电池用隔膜及其制备方法

说明书

本发明提供一种非水系二次电池用隔膜及其制备方法，所述隔膜至少包括微多孔膜和设置于所述微多孔膜至少一侧表面的多孔质层；其中，所述多孔质层包含偏氟乙烯‑六氟丙烯共聚物和羧甲基纤维素钠，所述偏氟乙烯‑六氟丙烯共聚物具有含亲水基团的单体单元和六氟丙烯单体单元。本发明的偏氟乙烯‑六氟丙烯共聚物提供干燥时粘接性和湿润时粘接性，羧甲基纤维素钠能有效抑制多孔质层过度溶胀，保证湿润时粘接性不会随着电池的循环使用发生明显的恶化，从而保证电池的优良性能。

技术领域

本发明涉及锂离子电池隔膜技术领域，特别是涉及一种非水系二次电池用隔膜及其制备方法。

背景技术

近年来，非水电解质二次电池特别是锂离子二次电池已经不再局限于用在手机、便携式信息终端等小型电子设备，人们还期待其能用于大型平板电脑、割草机、电动双轮车、电动汽车、混合动力汽车、动力大巴、船舶等大型设备，因此，电池的大型化有待开发。

现有技术中，电池的结构可这样制备获得：将正极电极和负极电极隔着隔膜层叠而得到的电极体、或卷绕而得到的电极体(卷绕电极体)的圆筒型电池；将该卷绕电极体进行加压成型并用层压外包装体被覆而得到的软包电池；嵌入至方形外包装罐而得到的方型电池。

由于电池的大型化而导致在电极体的制造工序中电极的活性物质面与隔膜的粘接不充分时，可能会有下述这样的问题：产生间隙从而卷绕电极体发生挠曲、变形，无法收纳至规定容积中。由此，给电极体的输送造成障碍，或者导致难以嵌入至外包装体，存在生产率明显降低的顾虑。此外，即使在注入了电解液后，上述间隙仍被维持，电极与隔膜的粘接变得不均匀，电池循环特性降低。而且电池越大型化，上述问题会越来越严重。

因此，为了防止电极体的弯曲或变形、改善生产率或电池性能，在电极体的制造工序中，要求电解液未润湿时，增强隔膜与电极的粘接性(干燥时粘接性)。但是，若为了确保干燥时的粘接性而在隔膜与电极之间使用过量的粘接成分、或者在过度条件下进行热压接，则会使隔膜的透气度恶化。不仅如此，用于保持湿润时电极间密合性的粘接功能也会受到损害。由此，极难同时实现湿润时粘接性和干燥时粘接性。

对于电池用隔膜而言，要求具有较高的机械强度、耐热性、离子透过性、孔闭塞特性(关闭特性，shutdown)、熔融破膜特性(熔化特性，meltdown)等。因此，迄今为止，正在对设置有多孔质膜及位于其表面的多孔质层的电池用隔膜的利用进行研究。但是，这种结构的隔膜存在下述问题：隔膜与电极的界面的部分游离(其由电极表面的凹凸或充放电所伴随的电极膨胀/收缩所引起)导致电池内部电阻增大、电池循环特性降低。

因此，本发明提供一种非水系二次电池用隔膜及其制备方法，使隔膜在电解质润湿和不润湿的情况下，均与电极具有较强的粘结性。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种非水系二次电池用隔膜及其制备方法，用于解决现有技术中隔膜在电池使用过程中因不断溶胀导致湿润时粘接性逐渐减弱而电池内部电阻增大、电池循环特性降低的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种非水系二次电池用隔膜，所述隔膜至少包括微多孔膜和设置于所述微多孔膜至少一侧表面的多孔质层；

其中，所述多孔质层包含偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物和羧甲基纤维素钠，所述偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物具有含亲水基团的单体单元和六氟丙烯单体单元。

作为本发明非水系二次电池用隔膜的一种优化的方案，所述含亲水基团的单体单元在所述偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物中的摩尔含量介于0.1摩尔％至5摩尔％之间。

作为本发明非水系二次电池用隔膜的一种优化的方案，所述含亲水基团的单体单元包括马来酸酐单体单元、马来酸单体单元、马来酸酯单体单元、马来酸单甲酯单体单元中的一种或多种。