一种耐热针刺芳纶涂覆隔膜及其制备方法和电池.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115064838A(43)申请公布日2022.09.16(21)申请号202210982531.XH01M50/457(2021.01)(22)申请日2022.08.16H01M50/489(2021.01)H01M50/491(2021.01)(71)申请人中材锂膜（宁乡）有限公司H01M10/0525(2010.01)地址410600湖南省长沙市宁乡高新技术H01M10/054(2010.01)产业园区金水东路188号(72)发明人李论白耀宗高飞飞马平川杜敬然周阳董秋春刘杲珺郑蕾(74)专利代理机构长沙国科天河知识产权代理有限公司43225专利代理师彭小兰(51)Int.Cl.H01M50/454(2021.01)H01M50/403(2021.01)H01M50/449(2021.01)权利要求书2页说明书7页附图6页(54)发明名称一种耐热针刺芳纶涂覆隔膜及其制备方法和电池(57)摘要本发明提供了一种耐热针刺芳纶涂覆隔膜及其制备方法和电池，涉及电池隔膜技术领域，所述耐热针刺芳纶涂覆隔膜包括基膜，以及涂覆于所述基膜至少一侧的间位芳纶涂层；所述间位芳纶涂层的表面呈密实蜂窝状多孔结构；所述间位芳纶涂层的厚度方向截面微孔呈网格结构，微孔平均面积S50为0.015‑0.030μm2，微孔最大面积S99/微孔平均面积S50<10；所述耐热针刺芳纶涂覆隔膜的所述间位芳纶涂层单位厚度透气度增加值为20‑30s/100cc/μm，所述耐热针刺芳纶涂覆隔膜的600℃热针刺面积小于2mm2。本发明提升了芳纶涂覆膜的耐热针刺性能。CN115064838ACN115064838A权利要求书1/2页1.一种耐热针刺芳纶涂覆隔膜，其特征在于，包括：基膜，以及涂覆于所述基膜至少一侧的间位芳纶涂层；所述间位芳纶涂层的表面呈密实蜂窝状多孔结构；所述间位芳纶涂层的厚度方向截面微孔呈网格结构，微孔平均面积S50为0.015‑0.030μm2，微孔最大面积S99/微孔平均面积S50<10；其中S50表示累计微孔面积分布百分数达到50%时所对应的面积，S99表示累计微孔面积分布百分数达到99%时所对应的面积；所述耐热针刺芳纶涂覆隔膜的所述间位芳纶涂层单位厚度透气度增加值为20‑30s/100cc/μm，所述耐热针刺芳纶涂覆隔膜的600℃热针刺面积小于2mm2。2.根据权利要求1所述的耐热针刺芳纶涂覆隔膜，其特征在于，所述基膜的厚度为4‑20μm，透气度为50‑500s/100cc，孔隙率为40‑55%。3.根据权利要求1所述的耐热针刺芳纶涂覆隔膜，其特征在于，所述间位芳纶涂层的厚度为1‑4μm。4.一种耐热针刺芳纶涂覆隔膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将间位芳纶聚合液与无机填料进行分散，得到间位芳纶浆料；（2）在基膜的至少一侧均匀涂覆步骤（1）得到的间位芳纶浆料，得到涂覆膜；（3）将步骤（2）得到的涂覆膜经过含有表面活性剂的凝固浴进行预凝固；（4）经步骤（3）预凝固的涂覆膜进入水槽中，将残留的有机溶剂和表面活性剂充分洗脱后进行干燥；（5）步骤（4）干燥后的涂覆膜进行热处理，得到耐热针刺芳纶涂覆隔膜；其中，步骤（3）中凝固浴包括第一凝固槽和第二凝固槽，第一凝固槽和第二凝固槽中各自独立地为NMP、表面活性剂和水的混合溶液，第一凝固槽的混合溶液中NMP的质量浓度为30‑50%、表面活性剂的质量浓度为0.1‑0.5‰，第二凝固槽的混合溶液中NMP的质量浓度为10‑30%、表面活性剂的质量浓度为0.02‑0.1‰；第一凝固槽和第二凝固槽的混合溶液中NMP的质量浓度差在10‑30%之间；第一凝固槽和第二凝固槽的混合溶液中表面活性剂的质量浓度比≥5:1；所述表面活性剂为非离子型聚氧乙烯醚类表面活性剂。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述间位芳纶聚合液中间位芳纶聚合体的质量分数为1‑5wt%，表观粘度为100‑3000cp，间位芳纶聚合液中的溶剂为NMP。6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，间位芳纶聚合液与无机填料的质量比为1:1‑1:4。7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，涂覆方式为微凹版辊涂覆、刮刀涂覆、窄缝挤出涂覆中的任意一种。8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，第一凝固槽的混合溶液中NMP的质量浓度为30‑40%；第一凝固槽的混合溶液中表面活性剂的质量浓度为0.2‑0.4‰；第二凝固槽的混合溶液中NMP的质量浓度为10‑20%；第二凝固槽的混合溶液中表面活性剂的质量浓度为0.04‑0.08‰；第一凝固槽和第二凝固槽的混合溶液中NMP的质量浓度差在15‑25%之间；第一凝固槽和第二凝固槽的混合溶