[发明专利]聚合物浆料、复合隔膜及其制备方法

说明书

本发明涉及锂离子电池隔膜制备技术领域，公开了一种聚合物浆料、复合隔膜及其制备方法。所述聚合浆料包括所述浆料包括10‑30重量份的聚合物、0.05‑1.0重量份的增稠剂、5.1‑26.5重量份的润湿剂、1.0‑5.0重量份的粘结剂、0.1‑1.0重量份的分散剂和80‑120重量份的水。本发明提供的复合隔膜包括基膜，分别涂覆在基膜两侧的陶瓷涂层和聚合物点状涂层，其中聚合物点状涂层由上述聚合物浆料通过高压射流涂覆得到。所述复合隔膜热稳定性好、粘结力强、透气性佳，将其应用于锂离子电池时，有利于提高电池的性能。

技术领域

本发明涉及锂离子电池隔膜制备技术领域，更具体而言，涉及一种适用于高压射流涂覆的聚合物浆料、由该浆料制备的复合隔膜以及包含该复合隔膜的锂离子电池。

背景技术

锂离子电池具有高比能量、长循环寿命、无记忆效应的特性以及安全、可靠且能快速充放电等优点，成为近年来新型电源技术的研究热点。锂离子电池的构成包括正极、负极、隔膜和电解质，隔膜作为正负极之间的阻隔物对锂离子电池的性能起到至关重要的作用，其性能直接影响到电池的容量和循环，特别是影响到电池安全性能的重要因素，在隔膜表面进行涂覆陶瓷或聚合物（例如聚偏氟乙烯（PVDF））是提高隔膜安全性的有效方法。

但是，目前聚烯烃涂覆陶瓷或PVDF得到的复合隔膜存在以下问题：

常规的聚乙烯或聚丙烯涂覆陶瓷隔膜，耐高温性能优异，但制成软包电池电芯之后，由于聚乙烯或陶瓷隔膜与极片之间粘接性较差，导致软包电池电芯内部结构非常疏松，极片易变形，出现褶皱，从而产生一个界面差异，导致电池的循环跳水。

聚乙烯或聚丙烯涂覆PVDF隔膜，制成的电芯，硬度非常高，多次循环之后极片的平整度依然能够保持。因为涂覆PVDF隔膜粘结性比较好，电芯热压后把正负极和隔膜紧紧粘在一起，会产生很强的抑制力防止极片变形。由于全覆盖式涂覆PVDF存在透气性不佳的缺陷，目前涂覆PVDF隔膜有两种改善的做法：第一种是表面凹版涂胶，利用了PVDF颗粒在水里分散比较差的特点，把它制备成像一个球、一个球的PVDF团聚体，不让它形成连续的满覆盖，第二种是点状喷涂，把PVDF做成一个较大的岛，把正负极片和隔膜通过粘结和机械铆接的方式粘在一块，例如CN106784535A。但上述两种制备方法都存在涂覆工艺不好控制、隔膜均匀性不佳，且成本比较高的缺点。

另一方面，单独的陶瓷涂覆隔膜与单独的PVDF涂覆隔膜无法兼具耐高温性能与粘性的优点，从传统的方式是先涂覆陶瓷涂层，干燥后，再在陶瓷涂层的基础上涂覆PVDF涂层，需要经过多次涂覆和干燥，工艺复杂，成本较高，例如CN109461867A，且该申请中为PVDF全覆盖式涂覆，透气性差。

发明内容

本发明旨在解决下述问题中的之一：

（1）单独的陶瓷涂覆隔膜与单独的PVDF涂覆隔膜无法兼具耐高温性能与粘结性的优点；

（2）现有的多层涂覆（聚烯烃涂覆陶瓷和PVDF）隔膜，需要经过多次涂覆和干燥，工艺复杂，成本较高；

（3）现有的多层涂覆（聚烯烃涂覆陶瓷和PVDF）隔膜，PVDF全覆盖式涂覆，透气性差；

（4）现有的非全覆盖式涂覆或点状涂覆或点阵涂覆，涂覆工艺不好控制、点状涂层均匀性不佳，且成本比较高。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一方面，本发明提供一种聚合物浆料，所述浆料包括10-30重量份的聚合物、0.05-1.0重量份的增稠剂、5.1-26.5重量份的润湿剂、1.0-5.0重量份的粘结剂、0.1-1.0重量份的分散剂和80-120重量份的水；