隔膜涂膠溶劑及其在制備鋰電池隔膜中的應(yīng)用
【專利摘要】隔膜涂膠溶劑及其在制備鋰電池隔膜中的應(yīng)用，該隔膜涂膠溶劑由丙酮和正己烷混合而成，其中丙酮與正己烷的質(zhì)量份數(shù)比為4:6。本發(fā)明的混合型溶劑由質(zhì)量份數(shù)比為4:6的丙酮和正己烷混合而成，能夠形成穩(wěn)定的二元共沸物，其與PVDF形成涂膠漿料涂布于隔膜表面上，可顯著降低隔膜涂膠過程中的烘干溫度，且隔膜涂膠后卷曲度在3mm以內(nèi)、縱向收縮率均在0.3％以內(nèi)，大大降低了隔膜受熱變形收縮的概率，提高了鋰電池的安全性。
【專利說明】
隔膜涂膠溶劑及其在制備裡電池隔膜中的應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于聚合物裡離子電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種可降低隔膜烘干溫度的裡 電池隔膜涂膠溶劑W及該涂膠溶劑在隔膜制備中的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 裡離子電池由于具有高比容量、長循環(huán)壽命、無記憶效應(yīng)的特性，又具有安全、可 靠且能快速充放電等優(yōu)點，成為近年來新型電源技術(shù)研究的熱點。隔膜作為其中一種配套 材料，也受到國家鼓勵大力發(fā)展。目前，全球只有日本、美國等少數(shù)幾個國家擁有裡離子電 池聚合物隔膜的生產(chǎn)技術(shù)，并實現(xiàn)了規(guī)?；a(chǎn)。當(dāng)前使用的電池隔膜多為聚丙締(PP)和 聚乙締(PE)微孔膜，在高溫下隔膜會發(fā)生熱收縮，導(dǎo)致正、負極片接觸，從而帶來局部迅速 放熱，存在著巨大的安全隱患。
[0003] 為了克服因隔膜熱變形收縮導(dǎo)致正負極片相接觸帶來的安全問題，目前較為實用 的解決辦法是在隔膜表面涂覆一層膠，隔膜涂膠之后在化成工序中會受熱烙化，粘接住正、 負極片，由此不僅能減少隔膜受熱收縮帶來的熱變形，還能夠減少裡電池內(nèi)阻，提高容量保 持率。目前大部分廠家采用丙酬作為溶劑，溶解聚偏氣乙締(PVDF)得到涂膠漿料，然后采用 浸涂的方法將漿料涂覆在隔膜表面，再通過熱風(fēng)烘干隔膜表面的有機溶劑，使得PVDF粘在 隔膜表面，至此完成涂覆過程。由于熱風(fēng)干燥會有很大的熱量損失，因此隔膜涂布烘干溫度 一般達到85度甚至W上，如此高溫下使得隔膜更容易受熱變形收縮，張力改變，使得卷繞過 程中導(dǎo)致隔膜覆蓋不良，帶來卷忍變形、短路率升高等問題，不僅降低了生產(chǎn)合格率，也為 裡電池安全性埋下了隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種可W降低隔膜烘干溫度的裡電池隔膜漿料溶劑及其 應(yīng)用，通過降低涂布烘干溫度，克服隔膜受熱容易收縮的缺點。
[0005] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取如下的技術(shù)解決方案：
[0006] 隔膜涂膠溶劑，由丙酬和正己燒混合而成，其中丙酬與正己燒的質(zhì)量份數(shù)比為4: 6。
[0007] 前述隔膜涂膠溶劑在制備裡電池隔膜中的應(yīng)用，將隔膜涂膠溶劑與聚偏氣乙締在 攬拌機中混合，得到涂膠漿料；
[000引采用涂布機將涂膠漿料涂布在隔膜的表面上，并進行烘干。
[0009] 進一步的，隔膜涂膠溶劑和聚偏氣乙締的質(zhì)量份數(shù)比為98:2。
[0010] 進一步的，涂布機的溫度為64°c。
[0011] 由W上技術(shù)方案可知，本發(fā)明的含有丙酬和正己燒(m/m = 4:6)的混合溶劑，兩種 有機溶劑按照特定比例進行混合形成穩(wěn)定的二元共沸物混合型溶劑，該混合型溶劑的沸點 均低于該兩種有機溶劑的沸點，與PVDF形成的漿料涂布于隔膜表面上后更容易揮發(fā)，使得 隔膜涂膠能在更低的溫度烘干，從而降低隔膜受熱變形收縮的概率，提高裡電池的安全性。
【具體實施方式】
[0012]為了讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征及優(yōu)點能更明顯，下文特舉本發(fā)明實施例 做詳細說明如下。
[001引由于PVDF為聚合物，只能在少數(shù)溶劑中均勻分散，比如N-甲基化咯燒酬(NMP)、二 甲基乙酷胺(DMAc)、二甲基亞諷(DMSO)等溶劑。但運些溶劑的沸點比較高，難W烘干，因此 隔膜涂覆涂膠漿料后，必須提高涂布機烘干溫度才能將隔膜涂膠烘干，而烘干溫度的升高 會使得隔膜產(chǎn)生嚴重的收縮變形。
[0014] 本發(fā)明方法的基本思路是:采用兩種溶劑進行混合，使之能夠形成穩(wěn)定的二元共 沸物，W降低溶劑的沸點，從而達到降低隔膜烘烤溫度的目的。
[0015] W上是本發(fā)明的核屯、思想，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例，對本發(fā)明實施例的技術(shù)方 案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部 的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下獲 得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0016] 在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)W便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可W 采用其它不同于在此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可W在不違背本發(fā)明內(nèi)涵 的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施例的限制。
[0017] 本發(fā)明的隔膜涂膠溶劑是由丙酬和正己燒混合均勻而成的混合溶劑，其中，丙酬 和正己燒按4:6的質(zhì)量份數(shù)比進行混合。丙酬的沸點為56.5°C，正己燒的沸點為69°C，本發(fā) 明將丙酬和正己燒W質(zhì)量比4:6混合后，能夠形成穩(wěn)定的二元共沸物，得到的混合溶劑的沸 點為49.8°C，低于丙酬的沸點56.5°C，更容易揮發(fā)，使得隔膜涂膠能在更低的溫度烘干，從 而降低隔膜受熱變形收縮的概率，提高裡電池的安全性。
[0018] 下面W具體實施例對本發(fā)明作進一步說明：
[0019]實施例1
[0020] 將丙酬和正己燒按4:6的質(zhì)量比稱取后，加入攬拌機中攬拌，混合均勻后形成混合 溶劑。
[0021] 將該混合溶劑應(yīng)用于隔膜制備工藝中的涂膠工序的步驟如下：
[0022] 往攬拌機中加入聚偏氣乙締(PVDF)，將其與混合溶劑進行混合，PVDF與混合溶劑 的質(zhì)量份數(shù)比為2:98，攬拌3小時，得到涂膠漿料；
[0023] 將涂布機的溫度設(shè)置為64°C，采用傳統(tǒng)工藝在隔膜的表面上涂覆漿料，烘干后得 到表面粘有PVDF的隔膜。
[0024] 實施例2
[0025] 將丙酬和正己燒按8:2的質(zhì)量比稱取后，加入攬拌機中混合均勻，形成混合溶劑。
[0026] 將該混合溶劑應(yīng)用于隔膜制備工藝中的涂膠工序的步驟如下：
[0027] 往攬拌機中加入聚偏氣乙締 (PVDF)，將其與混合溶劑進行混合，PVDF與混合溶劑 的質(zhì)量份數(shù)比為2:98，攬拌3小時，得到涂膠漿料；
[0028] 將涂布機的溫度設(shè)置為64°C，采用傳統(tǒng)工藝在隔膜的表面上涂覆漿料，烘干后得 到表面粘有PVDF的隔膜。
[0029] 實施例3
[0030] 將丙酬和正己燒按2:8的質(zhì)量比稱取后，加入攬拌機混合均勻，形成混合溶劑。
[0031] 將該混合溶劑應(yīng)用于隔膜制備工藝中的涂膠工序的步驟如下：
[0032] 往攬拌機中加入聚偏氣乙締(PVDF)，將其與混合溶劑進行混合，PVDF與混合溶劑 的質(zhì)量份數(shù)比為2:98，攬拌3小時，得到涂膠漿料；
[0033] 將涂布機的溫度設(shè)置為85 °C，采用傳統(tǒng)工藝在隔膜的表面上涂覆漿料，烘干后得 到表面粘有PVDF的隔膜。
[0034] 對比例
[0035] 采用丙酬作為溶劑，使其與PVDF混合，其中，丙酬與PVDF的質(zhì)量份數(shù)比為98:2,丙 酬與PVDF在攬拌機中攬拌3小時，形成涂膠漿料；
[0036] 將涂布機的溫度設(shè)置為85 °C，采用常規(guī)工藝進行隔膜涂膠，烘干后得到表面粘有 PVDF的隔膜。
[0037] 前述實施例及對比例中的混合、攬拌及涂布工序均為現(xiàn)有技術(shù)中的常規(guī)工藝，此 處不再寶敘。將前述實施例及對比例得到的隔膜進行卷曲度和縱向收縮率的測試，測試在 常溫常壓下進行，測試步驟如下：
[0038] 將已涂布的成卷隔膜用小刀取IOOcm,平鋪靜置于桌面，IH后用直尺垂直于桌面， 并貼在隔膜橫向分切的兩邊平均取10個點測量卷曲度，取運10個點的平均值即為隔膜的卷 曲度；用直尺測量IH后隔膜的長度，則隔膜的縱向收縮率=(靜置前長度-靜置后長度)/靜 置前長度*100%。
[0039] 測試結(jié)果如表1所示，其中實施例3得到隔膜未能完全干燥，涂覆的聚偏氣乙締有 起皮現(xiàn)象，沒有進行卷曲度和縱向收縮率的測試。
[0040] 主 1
[0041]
[0042] 由上測巧結(jié)呆W知，義用買施例1的混合浴刑形成的涂股漿料對隔膜進行涂覆 后，隔膜的抗卷曲性及縱向收縮率最佳，優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)采用丙酬作為溶劑得到的涂膠漿料 對隔膜進行涂覆的效果。而從實施例2和實施例3的制備得到的隔膜效果來看，如果使用兩 種溶劑混合，在不會形成二元共沸物的前提下，混合溶劑不管W哪種配比進行混合，對隔 膜烘干溫度的降低并沒有幫助，甚至效果更差，達不到降低隔膜烘烤溫度的目的，反而增加 了一道溶劑混合工序，降低生產(chǎn)效率。
[0043] 本發(fā)明的混合型溶劑由質(zhì)量份數(shù)比為4:6的丙酬和正己燒混合而成，能夠形成穩(wěn) 定的二元共沸物，顯著降低隔膜涂膠過程中的烘干溫度，由85°C降低至64°C，隔膜涂膠后卷 曲度在3mmW內(nèi)、縱向收縮率均在0.3% W內(nèi)，大大降低了隔膜受熱變形收縮的概率，提高了 裡電池的安全性，且正己燒毒性低，較為安全，且廉價易得，非常適用于工業(yè)生產(chǎn)。
[0044]對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。 對運些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的 一般原理可W在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明 將不會被限制于本文所示的實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的 最寬范圍。
【主權(quán)項】
1. 隔膜涂膠溶劑，其特征在于：由丙酮和正己烷混合而成，其中丙酮與正己烷的質(zhì)量份 數(shù)比為4:6。2. 如權(quán)利要求1所述的隔膜涂膠溶劑在制備鋰電池隔膜中的應(yīng)用，其特征在于:將隔膜 涂膠溶劑與聚偏氟乙烯在攪拌機中混合，得到涂膠漿料； 采用涂布機將涂膠漿料涂布在隔膜的表面上，并進行烘干。3. 如權(quán)利要求2所述的隔膜涂膠溶劑在制備鋰電池隔膜中的應(yīng)用，其特征在于：隔膜涂 膠溶劑和聚偏氟乙烯的質(zhì)量份數(shù)比為98: 2。4. 如權(quán)利要求2或3所述的隔膜涂膠溶劑在制備鋰電池隔膜中的應(yīng)用，其特征在于：涂 布機的溫度為64°C。
【文檔編號】H01M10/0525GK105845868SQ201610172169
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年3月23日
【發(fā)明人】徐延銘, 李俊義, 柳思
【申請人】珠海光宇電池有限公司