鈉(NNO)購(gòu)自上虞浙創(chuàng)化工有限公司
[0149] 分散劑504購(gòu)自上海永研化工科技有限公司
[0150] 脂肪醇聚氧乙烯醚硅烷(SPA)購(gòu)自上海浦華助劑廠
[0151] 聚丙烯酰胺(PAM)上海韋卓化工有限公司
[0152] 實(shí)施例所用的具體測(cè)試方法如下:
[0153] 1.厚度
[0154] 采用馬爾薄膜測(cè)厚儀(MillimarC1208,德國(guó)馬爾公司)測(cè)定。
[0155] 2.熱收縮
[0156] 在室溫恒溫下分別測(cè)定試樣沿機(jī)器行進(jìn)方向原始長(zhǎng)度L0,垂直于機(jī)器行進(jìn)方向 T0,將試樣在恒溫恒濕可控烘箱中,以105°C加熱lh的實(shí)驗(yàn)后冷卻至原始測(cè)試條件下,測(cè)定 此時(shí)試樣沿機(jī)器行進(jìn)方向長(zhǎng)度L1和垂直機(jī)器行進(jìn)方向長(zhǎng)度T1,計(jì)算公式如下:
[0157] MD%= (Li-^/LoXlOO%
[0158] TD%= (T「T0)/T〇X100%
[0159] 3.粘附件能:
[0160] 使用兩張含有PVDF-HFP的正負(fù)極片將含有電解液的復(fù)合多層隔膜夾緊,使用鋁 塑膜將其封裝后,使用l〇kg的砝碼壓住,放置在85°C烘箱4h,取出打開(kāi)鋁塑膜使用DMC清 洗正負(fù)極片和隔膜的組合體,將正負(fù)極片和隔膜間進(jìn)行剝離測(cè)試。
[0161] 實(shí)施例1-8
[0162] 水性多層隔膜的制備步驟如下:
[0163] 1)挑選恩捷公司生產(chǎn)ND9系列PE微孔基膜;
[0164] 2)將PE微孔基膜通過(guò)MCD型涂布機(jī)(購(gòu)自富士機(jī)械工業(yè)株式會(huì)社),同時(shí)將下表 1所述的水性無(wú)機(jī)顆粒漿料經(jīng)過(guò)凹式印刷涂布在PE微孔膜上,并最終經(jīng)過(guò)烘箱烘烤后,可 制得覆蓋有無(wú)機(jī)涂層的PE微孔膜;
[0165] 3)將制得覆蓋有無(wú)機(jī)涂層的PE微孔膜再經(jīng)過(guò)涂布機(jī),同時(shí)將下表1所示的水性有 機(jī)顆粒漿料經(jīng)凹式印刷涂布在無(wú)機(jī)涂層中間品上,經(jīng)過(guò)烘烤定型后可得到最終的水性多層 隔膜。
[0166] 表 1
[0167]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種鋰離子電池用的水性多層隔膜,所述水性多層隔膜包括: (A) 聚合物隔膜基材; (B) 涂覆在聚合物隔膜基材(A) -側(cè)或兩側(cè)上的無(wú)機(jī)或有機(jī)顆粒涂層; (C) 涂覆在無(wú)機(jī)或有機(jī)顆粒涂層(B)上的有機(jī)顆粒涂層, 所述無(wú)機(jī)或有機(jī)顆粒涂層(B)由以下組合物形成,所述組合物包括15-70重量%的無(wú) 機(jī)或有機(jī)顆粒和30-85重量%的水,所述無(wú)機(jī)或有機(jī)顆粒選自:三氧化二鋁、二氧化硅、硫 酸鋇、勃姆石或聚酰亞胺; 所述有機(jī)顆粒涂層(C)由以下組合物形成,所述組合物包括5-30重量%的有機(jī)顆粒和 70-95重量%的水,所述有機(jī)顆粒選自:聚偏二氟乙烯-六氟丙烯、聚丙烯腈、聚氧化乙烯或 聚甲基丙烯酸甲酯。
2. 如權(quán)利要求1所述的水性多層隔膜,其特征在于,所述無(wú)機(jī)或有機(jī)顆粒占所述組合 物的20-60重量%,優(yōu)選30-50重量%,更優(yōu)選35-45重量%,以所述形成無(wú)機(jī)或有機(jī)顆粒 涂層(B)的組合物的重量計(jì)。
3. 如權(quán)利要求1所述的水性多層隔膜,其特征在于,所述形成無(wú)機(jī)或有機(jī)顆粒涂層(B) 的組合物還可以包含水溶性高分子增稠劑、水性分散劑、水性粘合劑及其組合。
4. 如權(quán)利要求3所述的水性多層隔膜,其特征在于,所述水溶性高分子增稠劑選自 羧甲基纖維素鈉(CMC)、聚環(huán)氧乙烷、聚氧化乙烯、甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羥乙 基纖維素、明膠、海藻酸鈉中的一種或多種;優(yōu)選地,所述水溶性高分子增稠劑的用量為 0. 05-25重量份,優(yōu)選為1-25重量份,更優(yōu)選為5-25重量份,最優(yōu)選為10-20重量份,以 所述形成無(wú)機(jī)或有機(jī)顆粒涂層(B)的組合物的固體計(jì);優(yōu)選地,所述水性分散劑選自聚乙 二醇、聚乙烯吡咯烷酮、直鏈烷基苯磺酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚 硫酸銨、月桂醇硫酸鈉、壬基酚聚氧乙烯(10)醚、烷基聚氧乙烯醚、二乙醇酰胺硬脂酸甘油 單酯、木質(zhì)素磺酸鹽、重烷基苯磺酸鹽、烷基磺酸鹽、擴(kuò)散劑NNO、擴(kuò)散劑MF、烷基聚醚、脂肪 醇聚氧乙烯醚(AEO)、聚環(huán)氧琥珀酸(鈉),及其組合;優(yōu)選地,所述水性分散劑的用量為 0. 05-15重量份,優(yōu)選為0. 5-10重量份,更優(yōu)選為1-8重量份,最優(yōu)選為2-5重量份,以所述 形成無(wú)機(jī)或有機(jī)顆粒涂層(B)的組合物的固體計(jì);優(yōu)選地,所述水性粘合劑選自丁苯乳膠、 苯丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧化乙烯、改性石蠟樹(shù)脂、卡波樹(shù)脂、 聚丙烯酸類(lèi)、聚氨酯丙烯酸酯、聚丙烯酸酯共聚乳液、聚氨酯、氨基甲酸脂和部分丙烯酸環(huán) 氧樹(shù)脂、丙烯酸異冰片酯、改性聚脲、低分子聚乙烯蠟的膠液及其組合;優(yōu)選地,所述水性粘 合劑的用量為〇. 05-15重量份,優(yōu)選為0. 5-10重量份,更優(yōu)選為1-8重量份,最優(yōu)選為2-5 重量份,以所述形成無(wú)機(jī)或有機(jī)顆粒涂層(B)的組合物的固體計(jì)。
5. 如權(quán)利要求1所述的水性多層隔膜,其特征在于,所述有機(jī)顆粒占所述組合物的 5-30重量%,優(yōu)選10-25重量%,更優(yōu)選15-22重量%,以所述形成有機(jī)顆粒涂層(C)的組 合物的重量計(jì)。
6. 如權(quán)利要求1所述的水性多層隔膜,其特征在于,所述形成有機(jī)顆粒涂層(C)的組合 物還可以包含水溶性高分子增稠劑、水性分散劑、水性粘合劑、表面活性劑及其組合。
7. 如權(quán)利要求6所述的水性多層隔膜,其特征在于,所述水溶性高分子增稠劑選自羧 甲基纖維素鈉、聚環(huán)氧乙烷、聚氧化乙烯、甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羥乙基纖維素、 明膠、海藻酸鈉中的一種或多種;優(yōu)選地,所述水溶性高分子增稠劑的用量為〇. 05-25重量 份,優(yōu)選為1-25重量份,更優(yōu)選為5-25重量份,最優(yōu)選為10-20重量份,以所述形成有機(jī) 顆粒涂層(C)的組合物的固體計(jì);優(yōu)選地,所述水性分散劑選自聚乙二醇(PEG)、聚乙烯吡 咯烷酮(PVP)、直鏈烷基苯磺酸鈉(LAS)、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉(AES)、脂肪醇聚氧乙烯 醚硫酸銨(AESA)、月桂醇硫酸鈉(K12或SDS)、壬基酚聚氧乙烯(10)醚(TX-10)、二乙醇酰 胺(6501)硬脂酸甘油單酯、木質(zhì)素磺酸鹽、重烷基苯磺酸鹽、烷基磺酸鹽(石油磺酸鹽)、 擴(kuò)散劑NNO、擴(kuò)散劑MF、烷基聚醚(PO-EO共聚物)、脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)、PESA聚環(huán)氧 琥珀酸(鈉),及其組合;優(yōu)選地,所述水性分散劑的用量為〇. 05-15重量份,優(yōu)選為0. 5-10 重量份,更優(yōu)選為1-8重量份,最優(yōu)選為2-5重量份,以所述形成有機(jī)顆粒涂層(C)的組合 物的固體計(jì);優(yōu)選地,所述水性粘合劑選自丁苯乳膠、苯丙烯酸(PAA)、聚丙烯酰胺、聚乙烯 醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧化乙烯、改性石蠟樹(shù)脂、卡波樹(shù)脂、聚丙烯酸類(lèi)、聚氨酯丙烯酸酯、 聚丙烯酸酯共聚乳液、順丁橡膠、丁苯橡膠、聚氨酯、氨基甲酸脂和部分丙烯酸環(huán)氧樹(shù)脂、丙 烯酸異冰片酯、改性聚脲、低分子聚乙烯蠟的膠液及其組合;優(yōu)選地,所述水性粘合劑的用 量為0. 05-15重量份,優(yōu)選為0. 5-10重量份,更優(yōu)選為1-8重量份,最優(yōu)選為2-5重量份,以 所述形成有機(jī)顆粒涂層(C)的組合物的固體計(jì);優(yōu)選地,所述表面活性劑選自脂肪醇聚氧 乙烯醚(AEO)、烷基聚氧乙烯醚、氟碳表面活性劑及其組合;優(yōu)選地,所述表面活性劑的用 量為0. 001-5重量份,優(yōu)選為0. 01-2重量份,更優(yōu)選為0. 05-1重量份,最優(yōu)選為0. 01-0. 1 重量份,以所述形成有機(jī)顆粒涂層(C)的組合物的固體計(jì)。
8. 如權(quán)利要求1所述的水性多層隔膜,其特征在于,所述聚合物隔膜基材是聚合物 微孔膜;優(yōu)選地,所述聚合物選自下述聚合物中的至少一種:超高分子量聚乙烯、線性聚乙 烯、支化聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯、聚四氟 乙烯、聚偏氟乙烯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚氨酯、聚酰亞胺、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲 酯、聚丙烯酸丁酯、聚苯乙烯及其共聚物、聚氯乙烯、聚酰亞胺、聚芳酰胺、尼龍、聚砜、聚碳 酸酯、聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酰胺、聚甲醛、聚砜、聚醚砜、聚乙烯吡咯烷酮、聚二甲基硅氧 烷、以及它們的共聚物。
9. 如權(quán)利要求8所述的水性多層隔膜,其特征在于,所述聚合物隔膜基材選自高密度 聚乙稀、超高分子量聚乙稀或者兩者的混合物。
10. 如權(quán)利要求1所述的水性多層隔膜在提高鋰離子電池的熱穩(wěn)定性能和/或一致性 中的用途。
【專(zhuān)利摘要】鋰離子電池用的水性多層隔膜。提供了一種鋰離子電池用的水性多層隔膜,所述水性多層隔膜包括:(A)聚合物隔膜基材;(B)涂覆在聚合物隔膜基材(A)一側(cè)或兩側(cè)上的無(wú)機(jī)或有機(jī)顆粒涂層;(C)涂覆在無(wú)機(jī)或有機(jī)顆粒涂層(B)上的有機(jī)顆粒涂層,所述無(wú)機(jī)或有機(jī)顆粒涂層(B)由以下組合物形成,所述組合物包括15-70重量%的無(wú)機(jī)或有機(jī)顆粒和30-85重量%的水,所述無(wú)機(jī)或有機(jī)顆粒選自:三氧化二鋁、二氧化硅、硫酸鋇、勃姆石或聚酰亞胺;所述有機(jī)顆粒涂層(C)由以下組合物形成,所述組合物包括5-30重量%的有機(jī)顆粒和70-95重量%的水,所述有機(jī)顆粒選自:聚偏二氟乙烯-六氟丙烯、聚丙烯腈、聚氧化乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯。
【IPC分類(lèi)】H01M2-16
【公開(kāi)號(hào)】CN104868081
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410830110
【發(fā)明人】程躍, 李英, 王偉強(qiáng), 蘇曉明, 徐建峰
【申請(qǐng)人】上海恩捷新材料科技股份有限公司
【公開(kāi)日】2015年8月26日
【申請(qǐng)日】2014年12月22日