[发明专利]一种改性PMMA隔膜浆料、锂电池隔膜及其制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种改性PMMA隔膜浆料，配方简单，包括PMMA粉、聚醚改性硅油、四氢呋喃和去离子水，在其制备过程中，由于水是非溶剂，通过氢键和四氢呋喃相互作用，导致四氢呋喃和PMMA链连接加强，这些链发生交联的同时又被水相分隔，在水和四氢呋喃蒸发后这些链形成多孔空心球状，从而可以吸收更多电解液，表现良好的性能。由上述改性PMMA隔膜浆料制成的锂电池隔膜，相比于同等涂层厚度的陶瓷PVDF复合涂层隔膜，透气性良好，未出现透气偏大的问题。同时在保证厚度、透气特性良好的前提下，锂电池隔膜中改性PMMA隔膜浆料形成的涂层可吸收更多电解液，并加快锂离子穿梭，并加强涂层隔膜与极片之间的粘接性。

技术领域

本发明涉及锂电池隔膜技术领域，特别是涉及一种改性PMMA隔膜浆料、锂电池隔膜及其制备方法及应用。

背景技术

锂电池的主要结构分为正极、负极、电解液、隔膜，其中隔膜能起到隔离正负极接触造成的短路并提供锂离子在充放电过程中的迁移通道。传统的锂电池隔膜居多采用微孔聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)隔膜，随着电池性能要求的提高，单纯的普通隔膜已难以满足要求。

市场上主流产品PDVF(喷涂)、陶瓷涂层隔膜及PVDF陶瓷复合隔膜等，PVDF涂层主要提供界面粘接性、增加电芯硬度，陶瓷涂层主要提供良好的安全性能，单一的PVDF或陶瓷涂层并不能同时提供这两项功能，复合涂层虽然能同时带来两种功能，但厚度偏厚、透气偏大等问题，透气偏大隔膜会出现堵孔现象，降低锂离子穿梭，影响电池循环寿命。

此外，复合涂层的吸液量较低，导致电池体系中电解液储备不足，引起界面电阻的增加。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中PVDF陶瓷复合涂层隔膜厚度偏厚、透气度偏大且吸液量较低的缺陷，而提供一种改性PMMA隔膜浆料，包括PMMA粉、聚醚改性硅油、四氢呋喃和去离子水，通过去离子水中氢键与四氢呋喃的相互作用对PMMA粉进行改性，从而体现良好的性能。

本发明的另一方面，提供一种改性PMMA隔膜浆料的制备方法，工艺简单，便于生产。

本发明的另一方面，提供一种锂电池隔膜，包括基膜和涂覆在基膜一侧或两侧的改性PMMA隔膜浆料形成的涂层。

本发明的另一方面，提供一种锂电池，包括正极、负极、电解液和上述锂电池隔膜。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种改性PMMA隔膜浆料，由以下重量份数的组分组成：

PMMA粉5-10份，聚醚改性硅油1-5份，四氢呋喃100-500份，去离子水50-100份；

优选PMMA粉5-7份，聚醚改性硅油1-3份，四氢呋喃100-200份，去离子水70-80份。

其中PMMA粉的粒径为1-3μm。聚醚改性硅油的作用效果为，降低其分子的内摩擦力、应力，从而起流平、消泡的作用。

本发明的另一方面，上述改性PMMA隔膜浆料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：将PMMA粉和四氢呋喃按照重量比例混合均匀；

步骤2：加入去离子水并充分混合；

步骤3：加入聚醚改性硅油，混合均匀得改性PMMA隔膜浆料。

在上述制备方法中，步骤1中，所述混合均匀方法为，以500-1000r/min的搅拌速度搅拌30-50min；步骤2中，所述充分混合条件为，以500-1000r/min的搅拌速度搅拌30-50min。

本发明的另一方面，上述改性PMMA隔膜浆料在制备锂电池隔膜中的应用。

本发明的另一方面，一种锂电池隔膜，包括基膜和涂覆在所述基膜一侧或两侧的改性PMMA隔膜浆料形成的涂层。