一種高粘性pvdf涂覆隔膜及其制備方法

技術領域

1.本發(fā)明屬于鋰離子電池隔膜技術領域，具體涉及一種高粘性pvdf涂覆隔膜及其制備方法。

背景技術：

2.鋰離子電池以其高能量密度和長循環(huán)壽命廣泛應用于數碼類電子產品和電動汽車。對于新能源電動汽車而言，續(xù)航要求不斷提升，動力電池能量密度也在不斷提升，單體電芯高能量密度又帶來的動力電芯的安全隱患。隔膜作為鋰離子電池四大主材料之一，提升鋰離子電池使用和循環(huán)過程中的安全性能起到關鍵作用。在動力電池生產過程中，在隔膜表面涂覆pvdf，裸電芯經過熱壓工藝后，可以有效增加隔膜與極片的粘接強度。pvdf涂層可以將陰陽極極片和隔膜緊密粘合，增加裸電芯剛度，減少使用過程中的形變。動力電池長在期充放電循環(huán)過程中，陽極不斷膨脹收縮，裸電芯內部會產生較大應力，尤其是陽極極片，內部的應力釋放會導致隔膜與極片的分離，造成裸電芯的“張口”現象，陽極極片會出現褶皺，在循環(huán)過程中，褶皺處會有鋰沉積，造成電池安全風險，降低電池循環(huán)壽命。

3.在大尺寸電芯中，由于極片尺寸較大，循環(huán)過程中陽極極片產生的應力容易導致陽極極片褶皺，當下隔膜涂覆普通pvdf無法使極片與隔膜很好粘接，會造成裸電芯的“張口”現象，導致電池安全風險提高，因此尋求下一代高粘結性的高端隔膜成了當務之急。

4.現有鋰離子電池pvdf隔膜的涂層技術，分為采用油性涂覆工藝和水性涂覆工藝，油性涂覆工藝多是采用丙酮作為溶劑，存在的問題是：丙酮易燃、易爆，在生產過程中存在不安全因素；此外，由于油性漿料與隔膜材質相容性較好，漿料會滲透到基膜的微孔中，導致隔膜透氣值增大，容易造成隔膜堵孔，影響電池性能。水性涂覆工藝，水性涂覆工藝主要是以水作為溶劑的一種涂覆工藝，該工藝對環(huán)境污染小，是大批量生產pvdf涂覆隔膜的發(fā)展方向，但傳統(tǒng)的pvdf在電解液中溶脹后，粘性降低，由此導致制備的鋰離子電池在長循環(huán)下性能不佳。

技術實現要素：

5.本發(fā)明的目的在于克服現有技術的不足之處，提供了一種高粘性pvdf涂覆隔膜及其制備方法，解決了上述背景技術中水性pvdf涂覆隔膜的涂層粘結性問題。

6.本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案之一是：提供了一種高粘性pvdf涂覆隔膜，隔膜基材的單面或雙面表面覆蓋有水性pvdf涂層；所述水性pvdf涂層由水性pvdf漿料烘干后形成的粒徑為200～300nm的微球組成；

7.所述水性pvdf漿料包括水性pvdf乳液和改性聚乙烯醇膠黏劑；所述水性pvdf乳液由10～20wt％的pvdf樹脂粉末、1～5wt％的水性粘合劑、0.5～1.5wt％的表面活性劑、1～5wt％的分散劑、0.5～2wt％的增稠劑和余量的去離子水組成；所述改性聚乙烯醇膠黏劑由5～9wt％的聚乙烯醇、3～5wt％的異氰酸酯、1～5wt％的分散劑、1～5wt％的催化劑和余量的去離子水組成。

8.在本發(fā)明一較佳實施例中，所述水性pvdf漿料由10wt％的水性pvdf乳液、5wt％的改性聚乙烯醇膠黏劑、1～1.5wt％的表面活性劑和余量的去離子水組成。

9.在本發(fā)明一較佳實施例中，所述異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、1,4

?

環(huán)己烷二異氰酸酯、甲基環(huán)己烷二異氰酸酯、1,4苯二異氰酸酯中的至少一種。

10.在本發(fā)明一較佳實施例中，所述催化劑為硼砂和十二烷基硫酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉中的至少一種。

11.在本發(fā)明一較佳實施例中，所述水性粘合劑為丁苯乳膠、苯丙乳膠、純苯乳膠、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯中的至少一種。

12.在本發(fā)明一較佳實施例中，所述表面活性劑為氟代烷基甲氧基醚醇、氟代烷基乙氧基醚醇、聚氧乙烯烷基酰胺、脂肪醇聚氧乙烯醚，烷基酚聚氧乙烯醚中的至少一種。

13.在本發(fā)明一較佳實施例中，所述分散劑為十二烷基苯硫酸鈉、脂肪醇、聚乙二醇烷基芳基醚磺酸鈉、烷基酚聚乙烯醚、聚氧乙烯烷基酚基醚中的至少一種。

14.在本發(fā)明一較佳實施例中，所述增稠劑為羧甲基纖維素鈉、羥乙基纖維素、甲基羥乙基纖維素、聚丙烯酰胺中的至少一種。

15.在本發(fā)明一較佳實施例中，所述隔膜基材為聚烯烴類多孔膜基材，隔膜基材的厚度為13～15μm，水性pvdf涂層的厚度為0.8～1.0μm。

16.本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案之二是：提供了上述一種高粘性pvdf涂覆隔膜的制備方法，包括如下步驟：

17.1)按質量百分比在去離子水中加入表面活性劑和分散劑，高速分散15～20min；然后加入水性pvdf粉末，經過砂磨機高速研磨20～30min；之后加入水性粘合劑和增稠劑，高速分散30～40min，制得水性pvdf乳液；

18.2)按質量百分比在去離子水中加入分散劑，高速分散15～20min；然后加入聚乙烯醇，攪拌加熱至90℃，攪拌30min，形成透明膠水后加入催化劑，攪拌至常溫；之后加入異氰酸酯攪拌30～40min，制得改性聚乙烯醇膠黏劑；

19.3)按質量百分比將水性pvdf乳液、改性聚乙烯醇膠黏劑、表面活性劑和去離子水混合均勻，制得水性pvdf漿料；

20.4)將步驟3)制備的水性pvdf漿料涂覆于隔膜基材的單面或雙面，涂覆厚度為0.8～1.0μm，涂布速度為15m/min；

21.5)將涂覆后的隔膜置于烘箱，70℃烘烤2min，烘干后即得到所述高粘性pvdf涂覆隔膜。

22.本技術方案與背景技術相比，它具有如下優(yōu)點：

23.1.本發(fā)明利用異氰酸酯改性聚乙烯醇與水性pvdf乳液的混合漿料進行隔膜基材的涂覆處理，得到了高粘性水性pvdf涂覆隔膜，極大地提高了隔膜的粘結性；

24.2.本發(fā)明解決了傳統(tǒng)pvdf在電解液中溶脹后，粘性降低的問題，通過異氰酸酯改性的聚乙烯醇在電解液中溶脹，形成具有較強粘性的凝膠態(tài)，同時能夠吸附部分動力電池循環(huán)過程中產生的氣體，在保證粘結性的同時能夠提高鋰離子電池的循環(huán)壽命；

25.3.本發(fā)明制備方法簡單易行，具有可操作性，尤其是相較于傳統(tǒng)pvdf涂覆工藝，保證生產過程安全、減少對環(huán)境的污染和降低生產成本，具備規(guī)模化工業(yè)生產高粘性pvdf涂覆隔膜的條件。

附圖說明

26.圖1為實施例1(左)、對比例1(中)和對比例2(右)隔膜的接觸角測試圖。

27.圖2為實施例1和對比例2隔膜裝配成扣式電池后電池的循環(huán)性能圖。

28.圖3為實施例1與對比例3中改性聚乙烯醇膠黏劑的壓縮剪切強度測試圖。

具體實施方式

29.下述實施例中，所述異氰酸酯采用甲苯二異氰酸酯，甲苯二異氰酸酯的

?

nco基團與聚乙烯醇分子鏈上的

?

oh基團進行反應，進而增大了聚乙烯醇的高分子鏈，同時減少親水基團

?

oh的數量，因而能夠有效地提高聚乙烯醇的粘結力，同時通過異氰酸酯改性的聚乙烯醇在電解液中溶脹形成具有較強粘性的凝膠態(tài)，能夠吸附部分動力電池循環(huán)過程中產生的氣體，在保證粘結性的同時能夠提高鋰離子電池的循環(huán)壽命。

[0030][0031]

下述實施例中，所述水性pvdf涂層由水性pvdf漿料烘干后形成的粒徑為200～300nm的微球組成；其中，pvdf粒徑的大小主要通過超聲波發(fā)生器和過濾篩網來控制，粒徑偏小，則單位體積漿料中的pvdf數量多，有利于漿料粘度的提高，還有利于漿料在涂膜過程中擁有更好的平整度和光澤度；但一味追求pvdf粒徑小，粒子之間的相互引力提高，則會導致生產成本高、pvdf樹脂產品體積大、儲存成本高的缺陷。

[0032]

實施例1

[0033]

所述水性pvdf乳液按質量百分比計算，包括pvdf粉末15％，丁苯乳膠3％，氟代烷基甲氧基醚醇1％，十二烷基苯硫酸鈉3％，羧甲基纖維素鈉1.5％，余量為去離子水。

[0034]

在水中加入氟代烷基甲氧基醚醇表面活性劑和十二烷基苯硫酸鈉分散劑，高速分散15min，得到混合溶液，然后向其中加入水性pvdf粉末，經過砂磨機高速研磨30min，將水性pvdf粉末分散均勻，形成pvdf分散液。之后加入丁苯乳膠水性粘合劑和羧甲基纖維素鈉增稠劑，高速分散40min，制得水性pvdf乳液。

[0035]

所述改性聚乙烯醇膠粘劑按質量百分比計算，包括聚乙烯醇6％，異氰酸酯3％，催化劑3％，十二烷基苯硫酸鈉3％，余量為去離子水。

[0036]

在水中加入十二烷基苯硫酸鈉分散劑，高速分散15min，得到混合溶液，加入聚乙烯醇，攪拌加熱至90℃，攪拌30min，形成透明膠水。加入催化劑硼砂和十二烷基硫酸鈉混合溶液，攪拌至常溫，加入甲苯二異氰酸酯，攪拌至常溫，制得異氰酸酯改性聚乙烯醇膠粘劑。

[0037]

所述混合漿料按質量百分比計算，水性pvdf乳液10％，改性聚乙烯醇膠粘劑5％，氟代烷基甲氧基醚醇1％，余量為去離子水。

[0038]

在水中加入水性pvdf乳液和改性聚乙烯醇膠粘劑，攪拌45min，加入氟代烷基甲氧基醚醇表面活性劑，攪拌30min至混合均勻，制得高粘性水性pvdf乳液。將上述制備得高粘性pvdf漿料涂覆于厚度為14μm的聚烯烴類多孔膜基材上，涂覆厚度為1.0μm，涂布速度為15m/min。將涂覆后的隔膜置于烘箱，70℃烘烤2min，烘干后即得到高粘性pvdf涂覆隔膜。

[0039]

本實施例制備的高粘性pvdf涂覆隔膜，在隔膜基材表面覆蓋有粒徑為240μm的水性pvdf涂層微球。

[0040]

一種電池，包括正極材料和負極材料，在正極材料和負極材料之間有本實施例制備的高粘性pvdf涂覆隔膜。

[0041]

實施例2

[0042]

所述水性pvdf乳液按質量百分比計算，包括pvdf粉末10％，苯丙乳膠3％，氟代烷基乙氧基醚醇1.5％，聚乙二醇烷基芳基醚磺酸鈉3％，羥乙基纖維素1.5％，余量為去離子水。

[0043]

在水中加入氟代烷基乙氧基醚醇表面活性劑和聚乙二醇烷基芳基醚磺酸鈉分散劑，高速分散15min，得到混合溶液，然后向其中加入水性pvdf粉末，經過砂磨機高速研磨30min，將水性pvdf粉末分散均勻，形成pvdf分散液。之后加入苯丙乳膠水性粘合劑和羧甲基纖維素鈉增稠劑，高速分散40min，制得水性pvdf乳液。

[0044]

所述改性聚乙烯醇膠粘劑按質量百分比計算，包括聚乙烯醇6％，異氰酸酯3％，催化劑3％，聚乙二醇烷基芳基醚磺酸鈉3％，余量為去離子水。

[0045]

在水中加入聚乙二醇烷基芳基醚磺酸鈉分散劑，高速分散15min，得到混合溶液，加入聚乙烯醇，攪拌加熱至90℃，攪拌30min，形成透明膠水。加入催化劑硼砂和十二烷基硫酸鈉混合溶液，攪拌至常溫，加入二苯基甲烷二異氰酸酯，攪拌至常溫，制得異氰酸酯改性聚乙烯醇膠粘劑。

[0046]

所述混合漿料按質量百分比計算，水性pvdf乳液10％，改性聚乙烯醇膠粘劑5％，氟代烷基乙氧基醚醇1.5％，余量為去離子水。

[0047]

在水中加入水性pvdf乳液和改性聚乙烯醇膠粘劑，攪拌45min，加入氟代烷基乙氧基醚醇表面活性劑，攪拌30min至混合均勻，制得高粘性水性pvdf乳液。將上述制備得高粘性pvdf漿料涂覆于厚度為14μm的聚烯烴類多孔膜基材上，涂覆厚度為1.0μm，涂布速度為15m/min。將涂覆后的隔膜置于烘箱，70℃烘烤2min，烘干后即得到高粘性pvdf涂覆隔膜。

[0048]

實施例3

[0049]

所述水性pvdf乳液按質量百分比計算，包括pvdf粉末10％，聚甲基丙烯酸甲酯5％，脂肪醇聚氧乙烯醚0.5％，聚氧乙烯烷基酚基醚3％，甲基羥乙基纖維素1.5％，余量為去離子水。

[0050]

在水中加入脂肪醇聚氧乙烯醚表面活性劑和聚氧乙烯烷基酚基醚分散劑，高速分散15min，得到混合溶液，然后向其中加入水性pvdf粉末，經過砂磨機高速研磨30min，將水性pvdf粉末分散均勻，形成pvdf分散液。之后加入聚甲基丙烯酸甲酯水性粘合劑和甲基羥乙基纖維素增稠劑，高速分散40min，制得水性pvdf乳液。

[0051]

所述改性聚乙烯醇膠粘劑按質量百分比計算，包括聚乙烯醇6％，異氰酸酯3％，催化劑3％，聚氧乙烯烷基酚基醚4％，余量為去離子水。

[0052]

在水中加入聚氧乙烯烷基酚基醚分散劑，高速分散15min，得到混合溶液，加入聚乙烯醇，攪拌加熱至90℃，攪拌30min，形成透明膠水。加入催化劑硼砂和十二烷基硫酸鈉混合溶液，攪拌至常溫，加入1,4

?

環(huán)己烷二異氰酸酯，攪拌至常溫，制得異氰酸酯改性聚乙烯醇膠粘劑。

[0053]

所述混合漿料按質量百分比計算，水性pvdf乳液10％，改性聚乙烯醇膠粘劑5％，

脂肪醇聚氧乙烯醚1.5％，余量為去離子水。

[0054]

在水中加入水性pvdf乳液和改性聚乙烯醇膠粘劑，攪拌45min，加入脂肪醇聚氧乙烯醚表面活性劑，攪拌30min至混合均勻，制得高粘性水性pvdf乳液。將上述制備得高粘性pvdf漿料涂覆于厚度為14μm的聚烯烴類多孔膜基材上，涂覆厚度為1.0μm，涂布速度為15m/min。將涂覆后的隔膜置于烘箱，70℃烘烤2min，烘干后即得到高粘性pvdf涂覆隔膜。

[0055]

對比例1

[0056]

市售聚烯烴類多孔膜。采用本對比例未改性的市售聚烯烴類多孔膜，以及與實施例1中相同的正負極材料制備電池。

[0057]

對比例2

[0058]

所述水性pvdf乳液按質量百分比計算，包括pvdf粉末15％，丁苯乳膠3％，氟代烷基甲氧基醚醇1％，十二烷基苯硫酸鈉3％，羧甲基纖維素鈉1.5％，余量為去離子水。

[0059]

在水中加入氟代烷基甲氧基醚醇表面活性劑和十二烷基苯硫酸鈉分散劑，高速分散15min，得到混合溶液，然后向其中加入水性pvdf粉末，經過砂磨機高速研磨30min，將水性pvdf粉末分散均勻，形成pvdf分散液。之后加入丁苯乳膠水性粘合劑和羧甲基纖維素鈉增稠劑，高速分散40min，制得水性pvdf乳液。

[0060]

按質量百分比計算，包括聚乙烯醇6％，余量為去離子水，攪拌制得聚乙烯醇膠粘劑。

[0061]

所述混合漿料按質量百分比計算，水性pvdf乳液10％，聚乙烯醇膠粘劑5％，氟代烷基甲氧基醚醇1％，余量為去離子水。

[0062]

在水中加入水性pvdf漿料和聚乙烯醇膠粘劑，攪拌45min，加入氟代烷基甲氧基醚醇表面活性劑，攪拌30min至混合均勻，制得混合水性pvdf漿料。

[0063]

將上述制備得混合水性pvdf漿料涂覆于厚度為14μm的聚烯烴類多孔膜基材上，涂覆厚度為1.0μm，涂布速度為15m/min。將涂覆后的隔膜置于烘箱，70℃烘烤2min，烘干后即得到水性pvdf涂覆隔膜。

[0064]

采用本對比例水性pvdf涂覆隔膜，以及與實施例1中相同的正負極材料制備電池。

[0065]

對比例3

[0066]

所述水性pvdf乳液按質量百分比計算，包括pvdf粉末15％，丁苯乳膠3％，氟代烷基甲氧基醚醇1％，十二烷基苯硫酸鈉3％，羧甲基纖維素鈉1.5％，余量為去離子水。

[0067]

在水中加入氟代烷基甲氧基醚醇表面活性劑和十二烷基苯硫酸鈉分散劑，高速分散15min，得到混合溶液，然后向其中加入水性pvdf粉末，經過砂磨機高速研磨30min，將水性pvdf粉末分散均勻，形成pvdf分散液。之后加入丁苯乳膠水性粘合劑和羧甲基纖維素鈉增稠劑，高速分散40min，制得水性pvdf乳液。

[0068]

所述改性聚乙烯醇膠粘劑按質量百分比計算，包括聚乙烯醇10％，異氰酸酯3％，催化劑3％，十二烷基苯硫酸鈉3％，余量為去離子水。

[0069]

在水中加入十二烷基苯硫酸鈉分散劑，高速分散15min，得到混合溶液，加入聚乙烯醇，攪拌加熱至90℃，攪拌30min，形成透明膠水。加入催化劑硼砂和十二烷基硫酸鈉混合溶液，加入甲苯二異氰酸酯攪拌至常溫，制得異氰酸酯改性聚乙烯醇膠粘劑。

[0070]

所述混合漿料按質量百分比計算，水性pvdf乳液10％，改性聚乙烯醇膠粘劑5％，氟代烷基甲氧基醚醇1％，余量為去離子水。

[0071]

在水中加入水性pvdf漿料和改性聚乙烯醇膠粘劑，攪拌45min，加入氟代烷基甲氧基醚醇表面活性劑，攪拌30min至混合均勻，制得高粘性漿料。將上述制備得高粘性pvdf漿料涂覆于厚度為14μm的聚烯烴類多孔膜基材上，涂覆厚度為1.0μm，涂布速度為15m/min。將涂覆后的隔膜置于烘箱，70℃烘烤2min，烘干后即得到高粘性pvdf涂覆隔膜。

[0072]

一、水接觸角測試：

[0073]

圖1對比了實施例1、對比例1和對比例2中隔膜的接觸角測試圖，可以看出，實施例1制備的高粘性pvdf涂覆隔膜的電解液接觸角小于對比例1未改性的隔膜和對比例2的水性pvdf涂覆隔膜。因此，實施例1制備的高粘性pvdf涂覆隔膜的電解液潤濕性優(yōu)于未改性的隔膜和水性pvdf涂覆隔膜。

[0074]

二、透氣性能測試：

[0075]

透氣性是表征隔膜氣體透過能力的一個指標，隔膜行業(yè)通常用gurley值作為評判標準，是指將隔膜置于透氣度檢測儀內，一定體積的空氣在一定的壓力下透過規(guī)定面積隔膜的時間。目前隔膜行業(yè)中多采用日本工業(yè)標準，即在1.22kpa壓力下測試100ml空氣通過1平方英寸隔膜所要的時間。測試結果如表1，可以看出，高粘性pvdf涂覆隔膜由于pvdf涂層微球的存在，導致透氣值有小幅度的提升，但透氣值提升量不會對電池性能造成影響。

[0076]

三、粘結性能測試：

[0077]

將隔膜與鋰離子電池正負極極片采用卷饒工藝制成鋰離子電池電芯，對電芯施加1mpa壓力進行60s，80℃熱壓。

[0078]

在隔膜熱冷壓后的電芯中各取寬度25mm的隔膜與極片粘結試樣，用萬能實驗機測試其粘結力，測試結果如表1。

[0079]

表1不同隔膜透氣性能和粘結性能對比

[0080]

項目單位實施例1對比例1對比例2透氣s/100ml214208211平均粘結強度n/m35.534.4826.38

[0081]

可以看出，實施例1制備的高粘性pvdf涂覆隔膜與極片的粘結強度明顯優(yōu)于未改性的隔膜和未添加使用異氰酸酯改性后的聚乙烯醇制備的水性pvdf涂覆隔膜。

[0082]

四、剪切強度測試：

[0083]

實施例1中異氰酸酯與聚乙烯醇質量比為1：2，對比例3中異氰酸酯與聚乙烯醇質量比為3：10，與市面產品比例相同，在使用兩種不同比例制得改性聚乙烯醇膠黏劑后，對兩種膠黏劑進行剪切強度測試，實施例1中膠黏劑剪切強度為6.19mpa，對比例2中膠黏劑剪切強度為4.49mpa，表明本發(fā)明所使用的異氰酸酯和聚乙烯醇的比例制得膠黏劑，提高了其剪切強度，從而提高水性pvdf漿料的粘結力。

[0084]

五、電池循環(huán)性能測試：

[0085]

圖2為實施例1與對比例2的電池循環(huán)性能測試圖，可以看出，在電池經歷長時間循環(huán)后，實施例1的循環(huán)性能較水性pvdf涂覆隔膜有較大提升，裝有實施例1的高粘性pvdf涂覆隔膜的電池有較好的容量保持率，表明本發(fā)明制備高粘性pvdf涂覆隔膜在長循環(huán)過程下可以提高電池的循環(huán)性能。

[0086]

以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實

施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的范圍。技術特征：

1.一種高粘性pvdf涂覆隔膜，其特征在于：隔膜基材的單面或雙面表面覆蓋有水性pvdf涂層；所述水性pvdf涂層由水性pvdf漿料烘干后形成的粒徑為200～300nm的微球組成；所述水性pvdf漿料包括水性pvdf乳液和改性聚乙烯醇膠黏劑；所述水性pvdf乳液由10～20wt％的pvdf樹脂粉末、1～5wt％的水性粘合劑、0.5～1.5wt％的表面活性劑、1～5wt％的分散劑、0.5～2wt％的增稠劑和余量的去離子水組成；所述改性聚乙烯醇膠黏劑由5～9wt％的聚乙烯醇、3～5wt％的異氰酸酯、1～5wt％的分散劑、1～5wt％的催化劑和余量的去離子水組成。2.根據權利要求1所述的一種高粘性pvdf涂覆隔膜，其特征在于：所述水性pvdf漿料由10wt％的水性pvdf乳液、5～9wt％的改性聚乙烯醇膠黏劑、1～1.5wt％的表面活性劑和余量的去離子水組成。3.根據權利要求1所述的一種高粘性pvdf涂覆隔膜，其特征在于：所述異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、1,4

?

環(huán)己烷二異氰酸酯、甲基環(huán)己烷二異氰酸酯、1,4苯二異氰酸酯中的至少一種。4.根據權利要求1所述的一種高粘性pvdf涂覆隔膜，其特征在于：所述催化劑為硼砂和十二烷基硫酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉中的至少一種。5.根據權利要求1所述的一種高粘性pvdf涂覆隔膜，其特征在于：所述水性粘合劑為丁苯乳膠、苯丙乳膠、純苯乳膠、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯中的至少一種。6.根據權利要求1所述的一種高粘性pvdf涂覆隔膜，其特征在于：所述表面活性劑為氟代烷基甲氧基醚醇、氟代烷基乙氧基醚醇、聚氧乙烯烷基酰胺、脂肪醇聚氧乙烯醚，烷基酚聚氧乙烯醚中的至少一種。7.根據權利要求1所述的一種高粘性pvdf涂覆隔膜，其特征在于：所述分散劑為十二烷基苯硫酸鈉、脂肪醇、聚乙二醇烷基芳基醚磺酸鈉、烷基酚聚乙烯醚、聚氧乙烯烷基酚基醚中的至少一種。8.根據權利要求1所述的一種高粘性pvdf涂覆隔膜，其特征在于：所述增稠劑為羧甲基纖維素鈉、羥乙基纖維素、甲基羥乙基纖維素、聚丙烯酰胺中的至少一種。9.根據權利要求1所述的一種高粘性pvdf涂覆隔膜，其特征在于：所述隔膜基材為聚烯烴類多孔膜基材，隔膜基材的厚度為13～15μm，水性pvdf涂層的厚度為0.8～1.0μm。10.如權利要求1～9任一項所述的一種高粘性pvdf涂覆隔膜的制備方法，其特征在于：包括如下步驟：1)按質量百分比在去離子水中加入表面活性劑和分散劑，高速分散15～20min；然后加入水性pvdf粉末，經過砂磨機高速研磨20～30min；之后加入水性粘合劑和增稠劑，高速分散30～40min，制得水性pvdf乳液；2)按質量百分比在去離子水中加入分散劑，高速分散15～20min；然后加入聚乙烯醇，攪拌加熱至90℃，攪拌30min，形成透明膠水后加入催化劑，攪拌至常溫；之后加入異氰酸酯攪拌30～40min，制得改性聚乙烯醇膠黏劑；3)按質量百分比將水性pvdf乳液、改性聚乙烯醇膠黏劑、表面活性劑和去離子水混合均勻，制得水性pvdf漿料；4)將步驟3)制備的水性pvdf漿料涂覆于隔膜基材的單面或雙面，涂覆厚度為0.8～1.0

μm，涂布速度為15m/min；5)將涂覆后的隔膜置于烘箱，70℃烘烤2min，烘干后即得到所述高粘性pvdf涂覆隔膜。

技術總結

本發(fā)明公開了一種高粘性PVDF涂覆隔膜及其制備方法。該隔膜的隔膜基材的單面或雙面表面覆蓋有水性PVDF涂層；所述水性PVDF涂層由水性PVDF漿料烘干后形成的粒徑為200～300μm的微球組成；所述水性PVDF漿料包括水性PVDF乳液和改性聚乙烯醇膠黏劑；所述水性PVDF乳液由10～20wt％的PVDF樹脂粉末、1～5wt％的水性粘合劑、0.5～1.5wt％的表面活性劑、1～5wt％的分散劑、0.5～2wt％的增稠劑和余量的去離子水組成；所述改性聚乙烯醇膠黏劑由5～9wt％的聚乙烯醇、3～5wt％的異氰酸酯、1～5wt％的分散劑、1～5wt％的催化劑和余量的去離子水組成。1～5wt％的催化劑和余量的去離子水組成。1～5wt％的催化劑和余量的去離子水組成。

技術研發(fā)人員：趙金保 翟一凡

受保護的技術使用者：廈門大學

技術研發(fā)日：2021.01.08

技術公布日：2021/5/14