本發(fā)明屬于電池生產技術領域，尤其是涉及一種不同涂覆量pvdf涂膠隔膜的制備方法。

背景技術：

近年來鋰離子電池廣泛的應用于新能源汽車、航空航天等各個領域，鋰離子電池具有循環(huán)壽命長、成本低、重量輕、容量高等一系列的優(yōu)點。在鋰電池的應用過程中，要求電池具有良好的可裝配性，隔膜作為鋰離子電池的重要組成部分，在隔膜的制備過程中pvdf涂膠是一項重要的工序，pvdf膠層涂覆量決定著電池性能以及應用。在隔膜表面涂覆pvdf，可提高電池芯包的硬度，提高裝配操作性，并具有良好的安全性能優(yōu)點，然而涂膠太多又會帶來隔膜透氣度不好，鋰離子穿透能力太弱，導致電池性能降低的問題發(fā)生。各個需求廠家對于pvdf涂膠量需求又各不相同，因此如何精確控制隔膜表面pvdf膠層涂覆量，按照技術要求制備不同涂覆量pvdf膠層的隔膜成為現階段需要解決的問題。

pvdf涂膠隔膜近年來需求廣泛，但一直由油系涂膠隔膜居于主導地位，然而油系涂膠隔膜在制備過程中需要用到丙酮溶劑，丙酮溶劑污染環(huán)境且后續(xù)難以處理，因此開發(fā)水系涂膠隔膜問題是各隔膜廠家亟待解決的問題。雖然水系涂膠隔膜可以采用噴涂pvdf膠粒方法得到，但是對于大部分隔膜小廠家而言，采購新設備不是一個明智之舉，因此如何在現有輥涂涂布機上面進行水系pvdf膠層的涂覆顯得尤為重要。

技術實現要素：

有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種不同涂覆量pvdf涂膠隔膜的制備方法，以利用涂布機實現在隔膜上涂覆pvdf水性膠液且實現涂覆量的主動調節(jié)。

為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案是這樣實現的：

一種不同涂覆量pvdf涂膠隔膜的制備方法，包括以下步驟：

(1)制備pvdf水性膠液；

(2)利用涂布機將pvdf水性膠液涂覆在基材一面或兩面形成濕隔膜；

(3)將濕隔膜通過烘箱烘干，得到所需pvdf涂膠隔膜。

優(yōu)選的，步驟(1)的具體操作包括以下步驟：

a.將水、分散劑及潤濕劑倒入球磨機中混合攪拌，得到第一膠液；

b.向第一膠液中加入pvdf聚合物，繼續(xù)攪拌，真空脫泡，得到pvdf水性膠液。

優(yōu)選的，步驟a中攪拌時球磨機公轉轉速為10-30r/min，自轉轉速為200-900r/min，攪拌時間為1-4h，步驟b中攪拌時球磨機公轉轉速為10-30r/min，自轉轉速為200-900r/min，攪拌時間為5-15h。

優(yōu)選的，所述pvdf水性膠液的固含量為1％-20％，粘度為3.06mpa.s，ph為8.8，粒徑范圍：d50＝0.42um、d75＝0.63um、d90＝1.15um、d9＝1.31um、d100＝1.52um。

優(yōu)選的，所述pvdf聚合物、分散劑及潤濕劑的質量之和占pvdf水性膠液總質量的5％-10％；優(yōu)選的，所述pvdf聚合物占pvdf水性膠液總質量的5％-10％，所述分散劑占pvdf水性膠液總質量的1％-2％，所述潤濕劑占pvdf水性膠液總質量的2％-3％。

優(yōu)選的，所述pvdf聚合物為粉末料、水系漿料及油系漿料中的一種或多種，pvdf聚合物單個顆粒粒徑范圍為50nm-100nm。

優(yōu)選的，所述pvdf涂膠隔膜上pvdf的涂覆量為20％-80％。

優(yōu)選的，所述pvdf涂膠隔膜包括基材及pvdf膠層，所述基材包括基膜及涂覆與基膜兩面的陶瓷層，所述pvdf膠層的厚度≤0.5μm。

優(yōu)選的，步驟(2)中涂布機車速為30-80m/min，速比為1.3-1.6，涂布機的網紋輥目數為100-400目。

優(yōu)選的，所述烘箱內設有多個加熱區(qū)，加熱區(qū)內的溫度范圍為80℃-85℃。

相對于現有技術，本發(fā)明所述的不同涂覆量pvdf涂膠隔膜的制備方法具有以下優(yōu)勢：

(1)本發(fā)明所述的不同涂覆量pvdf涂膠隔膜的制備方法采用涂布機按照一定的車速、速比要求在網紋輥上將制備好的漿料進行轉移涂覆，能夠精確的控制pvdf膠層涂覆量，并能夠根據客戶廠家需求定制pvdf涂膠隔膜，快速生產，達到降低成本目的；

(2)本發(fā)明所述的不同涂覆量pvdf涂膠隔膜的制備方法用于電池生產，能夠有效的提高電池的電性能、提高電池的安全性能及裝配性能；

(3)本發(fā)明所述的不同涂覆量pvdf涂膠隔膜的制備方法工藝方法簡單，操作方便，無需更換設備，成本低，并具有良好的經濟效益。

附圖說明

構成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明實施例所述的制備方法的流程示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例1制備的隔膜電鏡示意圖；

圖3為本發(fā)明對比例1制備的隔膜電鏡示意圖；

圖4為本發(fā)明對比例2制備的隔膜電鏡示意圖；

圖5為本發(fā)明實施例2制備的隔膜電鏡示意圖。

具體實施方式

除有定義外，以下實施例中所用的技術術語具有與本發(fā)明所屬領域技術人員普遍理解的相同含義。以下實施例中所用的試驗試劑，如無特殊說明，均為常規(guī)生化試劑；所述實驗方法，如無特殊說明，均為常規(guī)方法。

下面結合實施例及附圖來詳細說明本發(fā)明。

實施例1

將水、分散劑及潤濕劑倒入球磨機中混合攪拌，得到第一膠液，球磨機公轉轉速20r/min,自轉轉速300r/min，攪拌1h，之后向第一膠液中加入pvdf聚合物，繼續(xù)攪拌，球磨機公轉轉速20r/min,自轉轉速300r/min，攪拌5h，真空脫泡，得到pvdf水性膠液，其中pvdf聚合物占pvdf水性膠液總質量5％，分散劑占pvdf水性膠液總質量1％，潤濕劑占pvdf水性膠液總質量2％，利用涂布機將pvdf水性膠液涂覆在基材上下表面，涂布機的涂布車速為30m/min，速比為1.3，網紋輥目數為100目，涂覆后的基材經烘箱烘干后，得到pvdf涂膠隔膜，烘箱分為6個分區(qū)，溫度依次設定為81℃、85℃、85℃、85℃、84℃、80℃，經觀察pvdf膠層顆粒狀膠粒以團聚形態(tài)分布在陶瓷層表面，并以島狀結構分布。

對比例1

與實施例1的區(qū)別在于制備好的pvdf水性膠液通過噴槍直接在基材表面噴涂后烘干得到，其他條件與實施例1相同。

對比例2

與實施例1的區(qū)別在于，對比例2中的pvdf水性膠液中未加入潤濕劑，其他條件與實施例1相同。

實施例2

將水、分散劑及潤濕劑倒入球磨機中混合攪拌，得到第一膠液，球磨機公轉轉速30r/min,自轉轉速500r/min，攪拌2h，之后向第一膠液中加入pvdf聚合物，繼續(xù)攪拌，球磨機公轉轉速30r/min,自轉轉速500r/min，攪拌10h，真空脫泡，得到pvdf水性膠液，其中pvdf聚合物占pvdf水性膠液總質量8％，分散劑占pvdf水性膠液總質量1.5％，潤濕劑占pvdf水性膠液總質量2.5％，利用涂布機將pvdf水性膠液涂覆在基材上下表面，涂布機的涂布車速為60m/min，速比為1.5，網紋輥目數為400目，涂覆后的基材經烘箱烘干后，得到pvdf涂膠隔膜，烘箱分為6個分區(qū)，溫度依次設定為81℃、85℃、85℃、85℃、84℃、80℃。

上述實施例及對比例中使用的pvdf聚合物為粉末料、水系漿料、油系漿料中的一種或多種的混合物，具體的為阿科瑪lbg、solvay-882、阿科瑪-hsv900中的一種或多種的混合物。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。

技術特征：

1.一種不同涂覆量pvdf涂膠隔膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)制備pvdf水性膠液；

(2)利用涂布機將pvdf水性膠液涂覆在基材一面或兩面形成濕隔膜；

(3)將濕隔膜通過烘箱烘干，得到所需pvdf涂膠隔膜。

2.根據權利要求1所述的不同涂覆量pvdf涂膠隔膜的制備方法，其特征在于，步驟(1)的具體操作包括以下步驟：

a.將水、分散劑及潤濕劑倒入球磨機中混合攪拌，得到第一膠液；

b.向第一膠液中加入pvdf聚合物，繼續(xù)攪拌，真空脫泡，得到pvdf水性膠液。

3.根據權利要求2所述的不同涂覆量pvdf涂膠隔膜的制備方法，其特征在于：步驟a中攪拌時球磨機公轉轉速為10-30r/min，自轉轉速為200-900r/min，攪拌時間為1-4h，步驟b中攪拌時球磨機公轉轉速為10-30r/min，自轉轉速為200-900r/min，攪拌時間為5-15h。

4.根據權利要求1所述的不同涂覆量pvdf涂膠隔膜的制備方法，其特征在于：所述pvdf水性膠液的固含量為1％-20％，粘度為3.06mpa.s，ph為8.8，粒徑范圍：d50＝0.42um、d75＝0.63um、d90＝1.15um、d9＝1.31um、d100＝1.52um。

5.根據權利要求2所述的不同涂覆量pvdf涂膠隔膜的制備方法，其特征在于：所述pvdf聚合物、分散劑及潤濕劑的質量之和占pvdf水性膠液總質量的5％-10％；優(yōu)選的，所述pvdf聚合物占pvdf水性膠液總質量的5％-10％，所述分散劑占pvdf水性膠液總質量的1％-2％，所述潤濕劑占pvdf水性膠液總質量的2％-3％。

6.根據權利要求2所述的不同涂覆量pvdf涂膠隔膜的制備方法，其特征在于：所述pvdf聚合物為粉末料、水系漿料及油系漿料中的一種或多種，pvdf聚合物單個顆粒粒徑范圍為50nm-100nm。

7.根據權利要求1所述的不同涂覆量pvdf涂膠隔膜的制備方法，其特征在于：所述pvdf涂膠隔膜上pvdf的涂覆量為20％-80％。

8.根據權利要求1所述的不同涂覆量pvdf涂膠隔膜的制備方法，其特征在于：所述pvdf涂膠隔膜包括基材及pvdf膠層，所述基材包括基膜及涂覆與基膜兩面的陶瓷層，所述pvdf膠層的厚度≤0.5μm。

9.根據權利要求1所述的不同涂覆量pvdf涂膠隔膜的制備方法，其特征在于：步驟(2)中涂布機車速為30-80m/min，速比為1.3-1.6，涂布機的網紋輥目數為100-400目。

10.根據權利要求1所述的不同涂覆量pvdf涂膠隔膜的制備方法，其特征在于：所述烘箱內設有多個加熱區(qū)，加熱區(qū)內的溫度范圍為80℃-85℃。

技術總結

本發(fā)明提供了一種不同涂覆量PVDF涂膠隔膜的制備方法，包括以下步驟：制備PVDF水性膠液；利用涂布機將PVDF水性膠液涂覆在基材一面或兩面形成濕隔膜；將濕隔膜通過烘箱烘干制得。本發(fā)明所述的不同涂覆量PVDF涂膠隔膜的制備方法采用涂布機按照一定的車速、速比要求在網紋輥上將制備好的漿料進行轉移涂覆，能夠精確的控制PVDF膠層涂覆量，并能夠根據客戶廠家需求定制PVDF涂膠隔膜，快速生產，達到降低成本目的，制備方法工藝方法簡單，操作方便，無需更換設備，成本低，并具有良好的經濟效益。

技術研發(fā)人員：田煥娜

受保護的技術使用者：天津市捷威動力工業(yè)有限公司

技術研發(fā)日：2021.03.26

技術公布日：2021.07.06