2)通過(guò)凹版涂布的方式，在9um的聚乙烯微孔薄膜兩面分別涂覆上該漿料，干燥 通過(guò)兩段的熱風(fēng)干燥進(jìn)行，第一段溫度為70°C，風(fēng)速為15m/s，第二段溫度為70°C，風(fēng)速為 lOm/s，干燥后得到了功能涂層隔離膜，每面涂層厚度為5um，然后對(duì)該涂層的隔離膜進(jìn)行 分切，裁片。
[0055] 實(shí)施例3
[0056] 本實(shí)施例的正極片的制備、負(fù)極片的制備和電池的制備與比較例1相同，不再贅 述，隔離膜與比較例1不同，以下對(duì)隔離膜及其制備進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明：
[0057] 取厚度為9 ym的聚丙烯微孔薄膜作為隔離膜本體。
[0058] 功能涂層漿料的制備：
[0059] 1)在乙醇與去離子水混合溶劑（乙醇與去離子水的質(zhì)量為為50:50)中先加入 Ti0 2顆粒進(jìn)行攪拌lh，固含量為30wt%，再于球磨機(jī)中研磨lh，接著加入羧甲基纖維素鈉 溶液（羧甲基纖維素鈉溶液濃度為1. 5wt% )攪拌lh，1102與羧甲基纖維素鈉的質(zhì)量比為 95:5,然后加入聚甲基丙烯酸酯（PMMA)粉體進(jìn)行攪拌2h，Ti0 2與聚甲基丙烯酸酯粉體的質(zhì) 量比為60:40,該漿料的固含量為23wt%，Ti02顆粒的平均粒徑為0.5 ym，粒度分布范圍 為 0? 08 ~2 ym ;
[0060] 2)通過(guò)浸涂的方式，在9um的聚乙烯微孔薄膜兩面分別涂覆上該漿料，干燥通過(guò) 兩段的熱風(fēng)干燥進(jìn)行，第一段溫度為70°C，風(fēng)速為lOm/s，第二段溫度為65°C，風(fēng)速為8m/s， 干燥后得到了功能涂層隔離膜，每面涂層厚度為2um，然后對(duì)該涂層的隔離膜進(jìn)行分切，裁 片。
[0061] 實(shí)施例4
[0062] 本實(shí)施例與實(shí)施例3不同之處在于：所述無(wú)機(jī)粒子為氧化鈣和氧化鋅，其質(zhì)量比 為 1: 1〇
[0063] 所述無(wú)機(jī)粒子的平均粒徑為0. 8um，粒度分布范圍為0. 01~5 ym ;功能涂層的厚 度為5 ym〇
[0064] 所述無(wú)機(jī)粒子與粘結(jié)劑的質(zhì)量比為85:15 ;所述的無(wú)機(jī)粒子與聚合物的質(zhì)量比為 80:20，
[0065] 溶劑為二氯甲烷和酒精的混合液。其他與實(shí)施例3相同，這里不再贅述。
[0066] 比較例和實(shí)施例說(shuō)明
[0067]
[0068] 實(shí)驗(yàn)例1
[0069] 對(duì)于以上的對(duì)比例和實(shí)施例中的隔離膜進(jìn)行熱收縮測(cè)試
[0070] 熱收縮測(cè)試：將隔離膜沖切成lOOXIOOmm的方形樣品，標(biāo)示出MD和I'D方向，測(cè)量 初始的MD和TD的長(zhǎng)度，將其放入130度的烘箱中烘烤2H，取出后測(cè)試烘烤后MD和TD方向 的長(zhǎng)度，計(jì)算熱收縮率=[(烘烤前的尺寸-烘烤后的尺寸）/紅考前的尺寸]X100%。所得 結(jié)果見(jiàn)表1
[0071] 表1對(duì)比例和實(shí)施例隔離膜熱收縮率
[0072]

[0073] 從表1可知，在隔離膜表面涂覆功能層的實(shí)施例1~4的熱收縮與有涂覆無(wú)機(jī)粒 子的隔離膜比較例2~3在同一水平且相比沒(méi)有涂層的隔離膜比較例1改善明顯。
[0074] 實(shí)驗(yàn)例2
[0075] 對(duì)于以上的對(duì)比例和實(shí)施例中的鋰離子電池進(jìn)行放電倍率測(cè)試
[0076] 放電倍率測(cè)試：將鋰離子電池在25°C下先采用0. 5C的倍率進(jìn)行充電，0. 2C倍率 放電，記錄放電容量；然后進(jìn)行〇. 5C倍率充電，0. 5C倍率放電，記錄放電容量；接著進(jìn)行 0. 5C倍率充電，1. 0C倍率放電，記錄放電容量；再接著進(jìn)行0. 5C倍率充電，1. 5C倍率放電， 記錄放電容量；最后進(jìn)行0. 5C倍率充電，2. 0C倍率放電，記錄放電容量。各不同放電倍率 下的容量保持率=(各倍率下的放電容量/〇. 2C倍率下的放電容量）X100%。所得結(jié)果見(jiàn) 表2
[0077] 表2比較例和實(shí)施例不同放電倍率下的容量保持率
[0078]
[0079] 從表2可知，在涂覆隔離膜表面功能層的實(shí)施例1~4的倍率性能與沒(méi)有涂層的 比較例1和無(wú)機(jī)粒子涂層的比較例2及無(wú)機(jī)涂層和聚合物涂層的比較例3在同一水平。
[0080] 實(shí)驗(yàn)例3
[0081] 對(duì)于以上的對(duì)比例和實(shí)施例中的鋰離子電池進(jìn)行循環(huán)性能測(cè)試
[0082] 循環(huán)性能及厚度測(cè)試：將鋰離子電池在25度下采用0. 5C的倍率充電，0. 5C的倍 率放電，依次進(jìn)行500個(gè)循環(huán)，每個(gè)循環(huán)測(cè)試0. 5C倍率下的電池容量，并與循環(huán)前電池25 度下的容量進(jìn)行比較，計(jì)算循環(huán)后的容量保持率，容量保持率=(500循環(huán)后0. 5C倍率下的 容量/循環(huán)前電池25度下的容量）X100%。厚度膨脹率=(500循環(huán)后滿充的厚度/循環(huán) 前電池滿充的厚度）X100 %所得結(jié)果見(jiàn)表3
[0083] 表3對(duì)比例和實(shí)施例循環(huán)容量保持率和厚度膨脹率
[0084]
[0085] 從表3可知，涂覆功能層的實(shí)施例1~4的循環(huán)性能與比較例1~3在同一水平， 但電池厚度膨脹率，涂覆功能層的實(shí)施例1~4與涂覆了聚合物層的比較例3在同一水平， 但比沒(méi)有涂層的比較例1和無(wú)聚合物涂層的比較例2都明顯改善。
[0086] 實(shí)驗(yàn)例4
[0087] 對(duì)于以上的對(duì)比例和實(shí)施例中的鋰離子電池進(jìn)行穿釘安全測(cè)試
[0088] 穿釘測(cè)試：先對(duì)電池進(jìn)行滿充，然后依據(jù)UL1642的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試，釘子直徑為 2. 5mm,穿釘速度為100mm/s。測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表4
[0089] 表4循環(huán)前后電池的穿釘測(cè)試結(jié)果
[0090]
[0091] 從表4可知，在隔離膜表面涂覆功能層的實(shí)施例1~4的熱收縮與有涂覆無(wú)機(jī)粒 子的隔離膜比較例2~3在同一水平且相比沒(méi)有涂層的隔離膜比較例1改善明顯。
[0092] 實(shí)驗(yàn)例5
[0093] 對(duì)于以上的對(duì)比例和實(shí)施例中的鋰離子電池進(jìn)行滿充外觀檢查變形。變形比例見(jiàn) 表5
[0094] 表5電池滿充變形比例
[0095]
[0096] 從表5可以看出，涂覆功能層的實(shí)施例1~4與涂覆了聚合物層的比較例3都沒(méi) 有電池變形，但沒(méi)有涂層的比較例1和無(wú)聚合物涂層的比較例2都嚴(yán)重變形。
[0097] 根據(jù)上述說(shuō)明書的揭示和教導(dǎo)，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還能夠?qū)ι鲜鰧?shí)施方 式進(jìn)行變更和修改。因此，本發(fā)明并不局限于上述的【具體實(shí)施方式】，凡是本領(lǐng)域技術(shù)人員在 本發(fā)明的基礎(chǔ)上所作出的任何顯而易見(jiàn)的改進(jìn)、替換或變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。此 外，盡管本說(shuō)明書中使用了一些特定的術(shù)語(yǔ)，但這些術(shù)語(yǔ)只是為了方便說(shuō)明，并不對(duì)本發(fā)明 構(gòu)成任何限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種鋰離子二次電池用隔離膜，包括隔離膜本體，其特征在于：所述的隔離膜本體 的至少一表面上涂覆有功能涂層，所述功能涂層通過(guò)無(wú)機(jī)粒子、粘結(jié)劑及聚合物在溶劑中 一起混合攪拌制成漿料，然后涂覆在隔離膜本體的一個(gè)或兩個(gè)表面上，形成無(wú)機(jī)粒子富集 在隔離膜本體表面，聚合物富集在無(wú)機(jī)粒子表面。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋰離子二次電池用隔離膜，其特征在于：制備方法，包括 如下步驟： a) 功能涂層漿料制備：將所述無(wú)機(jī)粒子、所述粘結(jié)劑及聚合物攪拌分散均勻：將無(wú)機(jī) 粒子、粘結(jié)劑和聚合物一起溶于溶劑中以形成楽?料，楽?料濃度為1~60wt%，更優(yōu)選為5~ 50wt% ； b) 在所述隔離膜本體的表面上涂覆所述功能涂層漿料，制得鋰離子二次電池用隔離 膜， 然后對(duì)涂覆的隔離膜進(jìn)行干燥；干燥時(shí)分段進(jìn)行，至少分兩段； 第一段干燥富集，通過(guò)溶劑的快速揮發(fā)帶動(dòng)密度小的聚合物上浮，富集在無(wú)機(jī)粒子表 面，第一段溫度選擇30~130°C之間，風(fēng)速0. 5m/sec到20m/sec ;優(yōu)選40~70°C之間，風(fēng) 速 2 ~15m/sec ; 第二段為固化干燥階段，溫度選擇20~70°C，風(fēng)速0. 5m/sec到15m/sec即可。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種鋰離子二次電池用隔離膜，其特征在于：所述的干燥方 式為熱風(fēng)干燥，紅外干燥，陶瓷加熱干燥或者微波干燥的任意一種。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋰離子二次電池用隔離膜，其特征在于：所述隔離膜本 體為聚乙烯微孔薄膜或者聚丙烯微孔薄膜。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋰離子二次電池用隔離膜，其特征在于：所述隔離膜本 體為聚酰亞胺或無(wú)紡布。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋰離子二次電池用隔離膜，其特征在于：所述聚合物為 聚偏氟乙烯-六氟丙烯（PVDF-HFP)，聚丙烯腈（PAN)，聚氧乙烯（PEO)和聚甲基丙烯酸酯 (PMMA)中的至少一種； 所述粘結(jié)劑為苯乙烯-丁二烯聚合物、聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯、聚丙烯酸、 聚甲基丙烯酸、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、羧甲基纖維素鈉、丁二烯-丙烯 腈聚合物、聚乙烯吡咯烷酮和聚丙烯酸-苯乙烯中的任意一種或多種。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋰離子二次電池用隔離膜，其特征在于：所述無(wú)機(jī)粒子 為氧化媽、氧化鋅、氧化鎂、二氧化鈦、二氧化娃、二氧化錯(cuò)、二氧化錫、二氧化鋪、三氧化二 鋁、勃姆石、碳酸鈣和鈦酸鋇中的任意一種或多種。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋰離子二次電池用隔離膜，其特征在于：所述無(wú)機(jī)粒子 的平均粒徑為0? 05~6um，粒度分布范圍為0? 01~10 ym ;優(yōu)選平均粒徑為0? 1~2. Oum， 粒度分布范圍為〇? 05~5. Oum ;所述功能涂層的厚度為0? 5~10 ym，優(yōu)選2~5um〇9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋰離子二次電池用隔離膜，其特征在于：所述無(wú)機(jī)粒子 與粘結(jié)劑的質(zhì)量比為80:20~99. 9:0. 1 ;所述的無(wú)機(jī)粒子與聚合物的質(zhì)量比為50:50~ 99:1〇10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋰離子二次電池用隔離膜，其特征在于：溶劑為四氫呋 喃、甲乙酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、四甲基脲、四甲基磷酸鹽、丙酮、二氯甲烷、氯仿、 二甲基酰胺、N-甲基吡咯烷酮、環(huán)己烷、水、酒精中的一種或多種。
【專利摘要】本發(fā)明屬于電池制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鋰離子二次電池用隔離膜，所述的隔離膜本體的至少一表面上涂覆有功能涂層，所述功能涂層通過(guò)無(wú)機(jī)粒子、粘結(jié)劑及聚合物在溶劑中一起混合攪拌制成漿料，然后涂覆在隔離膜本體的一個(gè)或兩個(gè)表面上，功能涂層通過(guò)工藝控制涂覆過(guò)程致使無(wú)機(jī)粒子層富集在隔離膜本體表面，聚合物富集在無(wú)機(jī)粒子的表面。功能涂層中的無(wú)機(jī)粒子具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性，抑制了隔離膜在高溫情況下的收縮，提高其熱穩(wěn)定性，同時(shí)無(wú)機(jī)粒子表面富集的聚合物層在鋰離子電池中能與其極片粘結(jié)在一起抑制電池的變形。
【IPC分類】H01M2/14, H01M2/16
【公開號(hào)】CN104953070
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510228162
【發(fā)明人】蔣中林
【申請(qǐng)人】東莞市魔方新能源科技有限公司, 貴陽(yáng)奇方科技有限公司
【公開日】2015年9月30日
【申請(qǐng)日】2015年5月6日