[发明专利]对位芳纶涂层浆料及其制备方法、对位芳纶隔膜及其制备方法和二次电池

说明书

本发明属于电池隔膜技术领域，涉及对位芳纶涂层浆料及其制备方法、对位芳纶隔膜及其制备方法和二次电池。本发明的对位芳纶涂层浆料，包括质量比为(6～2)：1的溶液A和溶液B；按质量份数计，所述溶液A包括对位芳纶溶解液65～85份和非溶剂10～20份；所述溶液B包括第一溶剂40～55份、分散剂0.5～2份和无机颗粒45～60份。本发明的电池隔膜具有热稳定性增强、力学强度增大等特点，提高了隔膜的耐热稳定性和耐热收缩率，提高了电池的使用安全性和使用寿命。

技术领域

本发明属于电池隔膜技术领域，具体涉及一种对位芳纶涂层浆料及其制备方法、对位芳纶隔膜及其制备方法和二次电池。

背景技术

聚对苯二甲酰对苯二胺(poly－p－phenylene terephthamide，简称PPTA)是一种液晶高分子，PPTA分子链中含有大量共轭的苯环和酰胺结构，刚性的长直链结构使PPTA分子容易聚集，且由于分子间氢键作用很强，所以PPTA具有高强度、低密度、高模量等优点。由其制备成的纤维对位芳纶也可称为芳纶1414，是一种高性能性能。芳纶1414是一种新型高科技合成纤维，具有超高强度、高模量、耐高温、耐酸耐碱、重量轻、绝缘、抗老化、生命周期长等诸多优良性能，在航空航天、电力、建筑材料和诸多民用领域有着广泛而重要的用途。

锂离子电池具有诸多优点，应用广泛，成为近年来二次电池领域研究的热点。在锂离子电池的结构中，隔膜是锂离子电池关键的内层组件之一，其在锂电池中起到传递锂离子和阻隔正负极电子电导的双重作用，决定了电池的界面结构、内阻等。因此，通过改进隔膜的性能来提高锂离子电池的安全性、使用性、工艺性等的研究受到越来越多的关注。

目前，商业化的锂离子电池隔膜以聚烯烃多孔膜为主，其局限性在于隔膜很难保证高温完整性，隔膜在150℃以上的高温下容易发生热收缩甚至熔融破坏，造成电池正负极接触导致电池短路，存在着安全隐患，降低了锂电池的安全性。

鉴于芳纶纤维材料或对位芳纶优异的综合性能，将其应用在锂离子电池隔膜材料中具有很大的优势。当前，有关对位芳纶的制备和相应的性能研究已见诸专利报道，但是，将其应用于锂电池隔膜时仍存在隔膜的耐高温性及耐热收缩率或透气度在一定条件下不能满足要求的问题。因此，如何将对位芳纶运用到锂离子电池隔膜涂覆液当中，使锂电池隔膜耐热稳定性和耐热收缩率得到较大的提高，延长使用寿命，提升市场竞争力，是目前亟待解决的问题。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种对位芳纶涂层浆料，将其涂覆在隔膜上可大大提高隔膜的耐热稳定性和耐热收缩率，延长使用寿命，能够克服上述问题或者至少部分地解决上述技术问题。

本发明的另一个目的在于提供一种对位芳纶涂层浆料的制备方法，方法操作简单，易于实施。

本发明的另一个目的在于提供一种对位芳纶隔膜，该隔膜的耐高温性和耐高温收缩率性能较好，安全性大大提高，使用寿命长，能够克服上述问题或者至少部分地解决上述技术问题。

本发明的另一个目的在于提供一种对位芳纶隔膜的制备方法，方法简单，易于操作，制得的隔膜性能优异。

本发明的又一个目的在于提供一种二次电池；包含该二次电池的电子装置、电动工具、电动车辆或电力储存系统。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

根据本发明的一个方面，本发明提供一种对位芳纶涂层浆料，包括质量比为(6～2)：1的溶液A和溶液B；

按质量份数计，所述溶液A包括对位芳纶溶解液65～85份和非溶剂10～20份；

所述溶液B包括第一溶剂40～55份、分散剂0.5～2份和无机颗粒45～60份。

作为进一步优选技术方案，溶液A和溶液B的质量比为(5～3)：1；