鋰離子動力電池隔離膜及其制備方法和鋰離子動力電池的制作方法
【專利摘要】一種鋰離子動力電池隔離膜及其制備方法和鋰離子動力電池，其中，鋰離子動力電池隔離膜，包括微孔基膜，在所述微孔基膜的至少一面涂布有涂布漿料層，所述涂布漿料層包括，化工連接料10-25%；增稠劑1-3%；研磨漿料25-55%；消泡劑0.1-0.3%；潤濕劑0.1-0.3%；分散劑0.1-0.3%；流平劑0.1-0.3%。本發明相對于中國專利文獻CN102751483A公開的鋰離子動力電池隔離膜而言，研磨漿料中沒有使用三氧化二鋁，故不會與鋰電池正極片中的磷酸鐵鋰發生化學反應，不會生成鋁酸三鋰（Li3AlO3）,因此，在電池使用的過程中，不存在刺破隔離膜的問題，這樣可以提高鋰電池的安全性和延長鋰電池的使用壽命。
【專利說明】鋰離子動力電池隔離膜及其制備方法和鋰離子動力電池
[0001]【技術領域】
本發明涉及一種鋰離子動力電池隔離膜及其制備方法和鋰離子動力電池。
【背景技術】
[0002]中國專利文獻CN102751483A公開了一種鋰離子動力電池隔離膜及其制備方法，該文獻中的電池隔離膜中使用了 40 — 50%沉淀法硫酸鋇(w/w)和I 一 5%三氧化二招(w/w)的涂布漿料。但是，這種電池隔離膜，在安全性方面還存在一定隱患。這是因為，該文獻中的涂布漿料含有三氧化二鋁，而三氧化二鋁在做成電池后，會與鋰電池正極片中的磷酸鐵鋰發生化學反應，生成鋁酸三鋰(Li3AlO3),而鋁酸三鋰是尖晶石結構，在電池使用的過程中，容易刺破隔離膜，造成鋰電池的正、負極短路，輕則使鋰電池縮短使用壽命，重則造成鋰電池發熱而產生電池爆炸。
[0003]
【發明內容】
為了克服上述問題，本發明向社會提供一種安全性能好的鋰離子動力電池隔離膜。
[0004]本發明第二個目的是提供一種鋰離子動力電池隔離膜的制備方法。
[0005]本發明第三個目的是提供一種鋰離子動力電池。
[0006]相對于第一個發明目的，本發明的技術方案是:提供一種鋰離子動力電池隔離膜，包括微孔基膜，在所述微孔基膜的至少一面涂布有涂布漿料層，所述涂布漿料層包括重量百分比的如下組份，
化工連接料10-25% ；
增稠劑1-3% ；
研磨漿料25-55% ；
消泡劑0.1-0.3% ；
潤濕劑0.1-0.3% ；
分散劑0.1-0.3% ；
流平劑0.1-0.3% ；
其中，所述研磨料包括重量百分比的如下組份，
氮化鋁25-55% ；
N，N-甲基吡咯烷酮1-3%;
乙烯基吡咯烷酮1-3% ；
碳酸二乙烯基酯1-3%;
有機氟分散劑0.01-1% ；
去離子水余量。
[0007]作為對本發明的改進，所述化工連接料是SBR羧基丁苯膠乳、羧基丁苯橡膠分散液、聚氨酯水性分散液、丙烯酸-伯胺共聚乳液、丙烯酸-伯胺共聚分散液、偏氟乙烯溶劑型分散液、或偏氟乙烯水性分散液。
[0008]作為對本發明的改進，所述增稠劑是羧甲基纖維素鈉或締合型增稠劑。[0009]作為對本發明的改進，所述有機氟分散劑是杜邦FSWET-1010有機氟分散劑。
[0010]作為對本發明的改進，所述微孔基膜是PP微孔基膜、PE微孔基膜、UHMW-PE微孔基膜或PVDF型微孔基膜。
[0011]作為對本發明的改進，所述微孔基膜的厚度為10-40μπι。
[0012]作為對本發明的改進，所述涂布漿料層厚度為10±0.5μπι。
[0013]本發明還提供一種鋰離子動力電池隔離膜的制備方法，將含有上述組份及比例的涂布漿料，用微凹涂布機、轉移涂布機或擠壓涂布機涂布在微孔基膜的一面或兩面，經烘干、收卷備用。
[0014]本發明還提供一種鋰離子動力電池，包含有上述的任何一種鋰離子動力電池隔離膜。
[0015]本發明相對于中國專利文獻CN102751483A公開的鋰離子動力電池隔離膜而言，由于研磨漿料中不存在三氧化二鋁，因而在做成電池后，就不會有鋁酸三鋰(Li3AlO3)生成，故在電池使用的過程中，不存在刺破隔離膜的問題，這樣可以提高鋰電池的安全性和延長鋰電池的使用壽命；再，氮化鋁具有良好的導熱性能，可以加快鋰電池的散熱速度，同樣可以提高鋰電池的使用壽命，從而可降低鋰電池的使用成本。
【具體實施方式】
[0016]一、研磨漿料
下述各實施例的研磨漿料均采用下述方法制備，按下述各實施例的研磨料的組份及比例，將各種組份置入分散機中，在分散機內分散攪拌至少15分鐘，然后，轉移到研磨機內，用二氧化鋯研磨珠研磨20-50小時，制成研磨漿料，備用。
[0017]實施例1
氮化鋁25%
N，N-甲基吡咯烷酮1%
乙烯基吡咯烷酮1%
碳酸二乙烯基酯1%
有機氟分散劑0.01%
去離子水余量。
[0018]實施例2
氮化鋁30%
N，N-甲基吡咯烷酮2%
乙烯基吡咯烷酮2%
碳酸二乙烯基酯2%
有機氟分散劑0.1%
去離子水余量。
[0019]實施例3
氮化鋁35%
N，N-甲基吡咯烷酮3%
乙烯基吡咯烷酮3%碳酸二乙烯基酯3%
有機氟分散劑0.3%
去離子水余量。
[0020]實施例4
氮化鋁40%
N，N-甲基吡咯烷酮3%
乙烯基吡咯烷酮3%
碳酸二乙烯基酯3%
有機氟分散劑0.5%
去離子水余量。
[0021]實施例5
氮化鋁45%
N，N-甲基吡咯烷酮3%
乙烯基吡咯烷酮3%
碳酸二乙烯基酯3%
有機氟分散劑0.7%
去離子水余量。
[0022]實施例6
氮化鋁50%
N，N-甲基吡咯烷酮3%
乙烯基吡咯烷酮3%
碳酸二乙烯基酯3%
有機氟分散劑1%
去離子水余量。
[0023]實施例7
氮化鋁55%
N，N-甲基吡咯烷酮3%
乙烯基吡咯烷酮3%
碳酸二乙烯基酯3%
有機氟分散劑1%
去離子水余量。
[0024]二、隔離膜的涂布漿料
下述各涂布漿料的制備方法，均可按下述各實施例的涂布漿料的組份和比例，置入容器中攪拌混合均勻即可。
[0025]下述各實施例中的化工連接料可以選用SBR羧基丁苯膠乳、羧基丁苯橡膠分散液、聚氨酯水性分散液、丙烯酸-伯胺共聚乳液、丙烯酸-伯胺共聚分散液、偏氟乙烯溶劑型分散液和偏氟乙烯水性分散液中的任意一種，相互替代使用。
[0026]下述各實施例中的增稠劑可以選用羧甲基纖維素鈉和締合型增稠劑中的任意一種，相互替代使用。[0027]下述各實施例中的研磨漿料可以選用上述實施I至實施例7中的任意一個實施例。
[0028]實施例8
SBR羧基丁苯膠乳10%
羧甲基纖維素鈉1%
研磨漿料 (采用實施例1) 25%
消泡劑0.1%
潤濕劑0.1%
分散劑0.1%
流平劑0.1%。
[0029]實施例9
羧基丁苯橡膠分散液15%
締合型增稠劑2%
研磨漿料 (采用實施例2) 30%
消泡劑0.2%
潤濕劑0.2%
分散劑0.2%
流平劑0.2%。
[0030]實施例10
聚氨酯水性分散液20%
羧甲基纖維素鈉3%
研磨漿料 (采用實施例3) 35%
消泡劑0.3%
潤濕劑0.3%
分散劑0.3%
流平劑0.3%。
[0031]實施例11
丙烯酸-伯胺共聚乳液25%
締合型增稠劑3%
研磨漿料(采用實施例4 ) 40%
消泡劑0.3%
潤濕劑0.3%
分散劑0.3%
流平劑0.3%。
[0032]實施例12
丙烯酸_伯胺共聚分散液25%
羧甲基纖維素鈉3%
研磨漿料 (采用實施例5) 45%
消泡劑0.3%潤濕劑0.3%
分散劑0.3%
流平劑0.3%。
[0033]實施例13
偏氟乙烯溶劑型分散液25%
締合型增稠劑3%
研磨漿料 (采用實施例6) 50%
消泡劑0.3%
潤濕劑0.3%
分散劑0.3%
流平劑0.3%。
[0034]實施例14
偏氟乙烯水性分散液25%
羧甲基纖維素鈉3%
研磨漿料(采用實施例7 ) 55%
消泡劑0.3%
潤濕劑0.3%
分散劑0.3%
流平劑0.3%。
[0035]將實施例8至實施例14所述涂布漿料，分別涂布在微孔基膜一面或兩面上，涂布厚度在IOymi0.5μπι范圍內，微孔基膜的厚度可以在IOym -40 μ m范圍內選擇，采用以下檢測標準:EN 29073-T1 ;與國外進口的相似厚度的主要幾款電池隔離膜相比較，其結果如下:
【權利要求】
1.一種鋰離子動力電池隔離膜，包括微孔基膜，在所述微孔基膜的至少一面涂布有涂布漿料層，其特征在于:所述涂布漿料層包括重量百分比的如下組份， 化工連接料10-25% ； 增稠劑1-3% ； 研磨漿料25-55% ； 消泡劑0.1-0.3% ； 潤濕劑0.1-0.3% ； 分散劑0.1-0.3% ； 流平劑0.1-0.3% ； 其中，所述研磨料包括重量百分比的如下組份，氮化鋁25-55% ； N，N-甲基吡咯烷酮1-3%;乙烯基吡咯烷酮1-3% ；碳酸二乙烯基酯1-3%; 有機氟分散劑0.01-1% ；去離子水余量。
2.根據權利要求1所述的一種鋰離子動力電池隔離膜，其特征在于:所述化工連接料是SBR羧基丁苯膠乳、羧基丁苯橡膠分散液、聚氨酯水性分散液、丙烯酸-伯胺共聚乳液、丙烯酸_伯胺共聚分散液、偏氟乙烯溶劑型分散液、或偏氟乙烯水性分散液。
3.根據權利要求1或2所述的一種鋰離子動力電池隔離膜，其特征在于:所述增稠劑是羧甲基纖維素鈉或締合型增稠劑。
4.根據權利要求1或2所述的一種鋰離子動力電池隔離膜，其特征在于:所述有機氟分散劑是杜邦FSWET-1010有機氟分散劑。
5.根據權利要求1或2所述的一種鋰離子動力電池隔離膜，其特征在于:所述微孔基膜是PP微孔基膜、PE微孔基膜、UHMW-PE微孔基膜或PVDF型微孔基膜。
6.根據權利要求1或2所述的一種鋰離子動力電池隔離膜，其特征在于:所述微孔基膜的厚度為10-40 μ m。
7.根據權利要求1或2所述的一種鋰離子動力電池隔離膜，其特征在于:所述涂布漿料層厚度為10±0.5μπι。
8.—種鋰離子動力電池隔離膜的制備方法，其特征在于:將含有權利要求1所述組份及比例的涂布漿料，用微凹涂布機、轉移涂布機或擠壓涂布機涂布在微孔基膜的一面或兩面，經烘干、收卷備用。
9.一種鋰離子動力電池，其特征在于:包含有權利要求1至權利要求7所述的任何一種鋰離子動力電池隔離膜。
【文檔編號】H01M2/16GK103474608SQ201310439692
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月25日 優先權日:2013年9月25日
【發明者】方園, 鄭君, 劉鍇 申請人:深圳市旭冉電子有限公司