[发明专利]一种聚合物及其制备方法和应用

说明书

本发明属于电池材料技术领域，公开了一种聚合物及其制备方法和应用。制备该聚合物的原料组分包括：单体A、单体B和单体C；单体A为烯酸酯；单体B含碳碳双键；单体C为含有羧基的物质和/或马来酸酐。本发明利用单体A、单体B和单体C制得聚合物，聚合物涂覆在电池隔膜表面，可显著提高电池隔膜的热稳定性，使得在高温例如130℃下，电池隔膜的体积热收缩率不大于3.3％，而现有技术中的聚烯烃电池隔膜在130℃下的体积热收缩率为20％。本发明制得的聚合物中含有的单体C结构带有活性官能团，可有效提高应用在隔膜表面的粘结强度，提高隔膜与电极极片之间连接的牢固性，减少界面中孔隙，提高锂离子传质速率、简化电池的生产工序。

技术领域

本发明属于电池材料技术领域，特别涉及一种聚合物及其制备方法和应用。

背景技术

锂离子电池技术的应用十分广泛，目前已大量应用在新能源车、大型储能设备以及小型电子移动设备等诸多领域。

在锂离子电池中，电池隔膜在物理上阻隔电池正负极的接触，从而减少了内部短路导致爆炸的可能性。目前，聚烯烃类隔膜凭借其优异的机械性能、稳定的电化学性能以及低成本优势，在锂离子电池中得到广泛应用。然而，随着锂离子电池应用要求的提高，且由于聚烯烃分子链固有性质，聚烯烃隔膜的电解液亲和性以及热稳定性还有待提高。为解决这一问题，除对隔膜基材进行改性外，还可尝试表面处理方法。目前，为改善聚烯烃类隔膜电解液亲和性以及热稳定性，主要采取的方法是借助粘结剂的作用，在隔膜的表面涂覆无机颗粒涂层，制备有机/无机复合隔膜。现有技术中即使采用粘结剂，但也无法解决隔膜与电极极片之间连接不牢固的问题。

因此，亟需提供一种聚合物，将该聚合物应用电池的隔膜中，不仅能提高隔膜的热稳定性，而且也提高隔膜与电极极片之间连接的牢固性，是十分有必要的。

发明内容

本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种聚合物及其制备方法和应用，将所述聚合物以乳液的形式涂覆在隔膜表面，可解决传统聚烯烃隔膜热稳定性差的问题，也提高隔膜与电极极片之间连接的牢固性。

本发明的第一方面提供一种聚合物。

具体的，一种聚合物，制备所述聚合物的原料组分包括：单体A、单体B和单体C；

所述单体A为烯酸酯；

所述单体B含碳碳双键；

所述单体C为含有羧基的物质和/或马来酸酐。

优选的，所述单体A为丙烯酸酯。

进一步优选的，所述单体A选自丙烯酸乙酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸正辛酯中的至少一种。

优选的，所述单体B选自苯乙烯、甲基苯乙烯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯腈、丙烯腈或丙烯酰胺中的至少一种。

优选的，所述含有羧基的物质选自乙烯基乙酸、甲基丙烯酸、丙烯酸、衣康酸或富马酸中的至少一种。

优选的，制备所述聚合物的原料组分还包括分散剂、引发剂或溶剂中的至少一种。

优选的，所述分散剂为非离子型分散剂。

进一步优选的，所述分散剂选自聚乙烯吡咯烷酮、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素或聚丙烯酸中的至少一种。

优选的，所述引发剂包括油溶性引发剂和水溶性引发剂。同时使用油溶性引发剂和水溶性引发剂可使得反应均匀稳定的进行。

优选的，所述油溶性引发剂选自偶氮二异丁腈或过氧化苯甲酰中的至少一种。

优选的，所述水溶性引发剂为过硫酸盐；进一步优选的，所述过硫酸盐包括过硫酸钾、过硫酸钠或过硫酸铵中的至少一种。

优选的，所述溶剂为水和/或醇。