[发明专利]一种锂离子电池石墨炔涂覆隔膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种锂离子电池石墨炔涂覆隔膜及其制备方法，所述隔膜包括基膜，以及所述基膜上涂覆的涂覆层；所述涂覆层包括石墨炔涂层，以及所述石墨炔涂层上涂覆的聚偏氟乙烯涂层；所述基膜为聚烯烃膜，无纺布膜，聚酰亚胺膜中的一种，所述石墨炔涂层由以下按重量百分比计的原料制成，石墨炔98％‑98.8％、第一分散剂0.2％‑0.6％、第一增稠剂0.4％‑0.7％、第一粘结剂0.5％‑1％、第一润湿剂0.05％‑0.2％。本发明加入了石墨炔，加入的石墨炔利于提高电池的离子电导率，加快锂离子的传输效率，从而提高锂离子电池的倍率性能，另外通过涂覆聚偏氟乙烯(PVDF)涂层，提高极片与隔膜之间的粘结作用，进一步的缩短锂离子传输距离，提高锂离子传输效率的效果。

技术领域

本发明涉及隔膜制备技术领域，具体为一种锂离子电池石墨炔涂覆隔膜及其制备方法。

背景技术

锂离子电池因其能量密度高，循环寿命长，无记忆效应等优点而被广泛应用于便携式电子设备，电动汽车、航空航天等领域。其中隔膜作为锂离子电池最重要的组件之一，在为锂离子提供通道的同时阻隔电子，防止了电池的内部短路，保障了电池的安全性能。但目前商业化的涂覆聚烯烃隔膜具有以下缺点：1.离子电导率低，使电池内阻较大，不利于锂离子电池大倍率情况下的充放电；2.抗热收缩性能较差，进而影响电池的安全性能；3.比表面积较低，吸液保液能力较差。因此，急需开发高离子电导率、抗热收缩、保液能力强的隔膜。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锂离子电池石墨炔涂覆隔膜及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种锂离子电池石墨炔涂覆隔膜，包括基膜，以及所述基膜上涂覆的涂覆层；

所述涂覆层包括石墨炔涂层，以及所述石墨炔涂层上涂覆的聚偏氟乙烯涂层；

所述基膜为聚烯烃膜，无纺布膜，聚酰亚胺膜中的一种。

进一步的，所述石墨炔涂层由以下按重量百分比计的原料制成，石墨炔98％-98.8％、第一分散剂0.2％-0.6％、第一增稠剂0.4％-0.7％、第一粘结剂0.5％-1％、第一润湿剂0.05％-0.2％。

进一步的，所述石墨炔包括α-石墨炔、β-石墨炔、γ-石墨炔中的一种，所述石墨炔尺寸为2-15nm；

所述第一分散剂为水解聚马来酸酐；

所述第一增稠剂为羟甲基纤维素钠；

所述第一粘结剂为COPNA树脂；

所述第一润湿剂为硅醇类非离子表面活性剂。

进一步的，所述聚偏氟乙烯涂层有以下按重量份数计的原料制成，聚偏氟乙烯15-20份、第二分散剂0.5-1.5份、第一增稠剂7-10份、第二粘接剂2-4份、第二润湿剂0.2-0.5份、消泡剂0.05-0.2份、阻燃剂0.1-0.3份。

进一步的，所述第二分散剂为脂肪族酰胺类；

所述第二粘接剂为聚丙烯酸类粘接剂；

所述消泡剂为聚醚型消泡剂。

进一步的，所述第二润湿剂为烷基硫酸盐。

进一步的，所述第二润湿剂为Gemini表面活性剂；

所述Gemini表面活性剂由双聚壬基酚聚氧乙烯、环氧氯丙烷、三乙胺、乙酸乙酯、溶剂制成；

所述阻燃剂由四氯化硅、无水氯化钙和甲醇制成。

一种锂离子电池石墨炔涂覆隔膜的制备方法，步骤如下：

S1、石墨炔浆料的制备：