CN109802081B - 一种丙烯酸类粘接剂在锂电池隔膜上的应用 - Google Patents

Abstract

本发明适用于锂电池隔膜技术领域，提供了一种丙烯酸类粘接剂在锂电池隔膜上的应用，通过用丙烯酸类粘接剂处理锂电池隔膜，能有效保证锂电池隔膜涂覆以后透气性能下降在13%以内，其透气性能远远优于其他粘接剂处理的锂电池隔膜的透气性，同时，利用丙烯酸类粘接剂处理后的锂电池隔膜的拉伸性能相对于其他粘接剂处理后的锂电池隔膜的拉伸性能也有明显提升。

Description

一种丙烯酸类粘接剂在锂电池隔膜上的应用

技术领域

本发明属于锂电池隔膜技术领域，尤其涉及一种丙烯酸类粘接剂在锂电池隔膜上的应用。

背景技术

锂电池中隔膜是关键的组成部分，一方面要起分隔正负极作用，另一方面要让离子顺利传导，即要求隔膜具有良好的安全性能，同时又对锂离子有良好的传输效果。为保证电池性能，隔膜上需涂覆不同的有机、无机材料并要与电极很好的粘接到一起。

目前锂电池内常用的粘接材料有聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、羟甲基纤维素(CMC)、丙烯腈多元共聚物等，由于涂覆上述粘接材料后隔膜透气性能会下降，现有技术为保证电池中锂离子传递，往往只对隔膜进行部分涂覆，留有不涂覆的空间，以保证电池性能，但同时由于存在未涂覆部分，隔膜的热性能，力学性能等会受到影响；此外，这些粘接材料在受高温和低温时容易破乳，难以贮存和运输，价格偏高，且均不能保证隔膜的拉伸性能以及透气性达到指定标准，因此，高透气度且高拉伸性能的涂覆材料的研发对于隔膜行业有良好的发展前景。

发明内容

本发明实施例提供一种丙烯酸类粘接剂在锂电池隔膜上的新应用，旨在解决上述技术问题。

本发明实施例是这样实现的，一种丙烯酸类粘接剂在锂电池隔膜上的应用。

本发明实施例还提供一种丙烯酸类粘接剂在提高锂电池隔膜透气性能以及高拉伸性能上的应用。

本发明实施例还提供一种用丙烯酸类粘接剂处理锂电池隔膜的方法，所述方法包括：

将去离子水、分散剂以及聚偏氟乙烯粉末加入高速分散机中，搅拌均匀，得第一混合物；

将所述第一混合物置于均质机内进行剪切分散2-4次，得第二混合物；

将所述第二混合物置于高速分散机中，并加入丙烯酸类粘接剂，搅拌均匀，得锂电池隔膜用浆料；

将所述锂电池隔膜用浆料采用涂布机涂覆于锂电池隔膜上。

本发明实施例还提供一种丙烯酸类粘接剂，所述丙烯酸类粘接剂包括以下重量份的组分：

丙烯酸类单体85-95份；特殊功能性单体1-10份；引发剂0.1-0.8份；乳化剂1-5份。

本发明实施例还提供一种丙烯酸类粘接剂的制备方法，所述制备方法包括：

按量称取丙烯酸类单体、乳化剂以及引发剂，并将所述乳化剂、部分引发剂以及部分丙烯酸类单体置于反应釜中，于70-80℃温度下搅拌反应1-3h；

按量称取特殊功能性单体，并将所述特殊功能性单体以及剩余丙烯酸类单体缓慢滴加入所述反应釜中，并升温至80-90℃，继续反应5-7h；

将剩余引发剂加入所述反应釜中，继续反应0.5-2h，即得。

本发明实施例通过用丙烯酸类粘接剂处理锂电池隔膜，能有效保证锂电池隔膜涂覆以后透气性能下降在13％以内，其透气性能远远优于其他粘接剂处理的锂电池隔膜的透气性，同时，利用丙烯酸类粘接剂处理后的锂电池隔膜的拉伸性能相对于其他粘接剂处理后的锂电池隔膜的拉伸性能也有明显提升，可提升15-25％。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

丙烯酸类粘接剂因易受外界因素影响，常用于粘接皮革、木材、纸张、纤维等，可用作水泥改性剂以制造高速公路路面和地板，作为背胶可涂布于地毯、雨衣、帆布等，还可作为纸制品表面施胶剂和涂料等，当前并没有将丙烯酸类粘接剂应用于锂电池隔膜中的相关报道，尤其没有关于丙烯酸类粘接剂在提高锂电池隔膜透气性、拉伸性能方面的应用报道。

本发明实施例通过采用丙烯酸类粘接剂处理锂电池隔膜，能有效保证锂电池隔膜涂覆以后透气性能下降在13％以内，其透气性能远远优于其他粘接剂处理后的锂电池隔膜的透气性，同时，利用丙烯酸类粘接剂处理后的锂电池隔膜的拉伸性能相对于其他粘接剂处理后的锂电池隔膜的拉伸性能也有明显提升，可提升15-25％。

其中，锂电池隔膜的拉伸性能反应了隔膜受到外力时破损的难易程度，是隔膜安全性能的重要指标；透气度则反映隔膜在离子传导方面的性能。然而，一般情况下，锂电池隔膜的拉伸强度主要依靠于隔膜本身的性能，隔膜上的涂覆涂层主要满足隔膜其他的性能需求，如耐热性能(在一定温度下隔膜不产生大的收缩)、离子传导等，对拉伸强度并没有太大帮助。同时由于在锂电池隔膜上涂覆有其他材料后会堵住隔膜本身的孔隙，其透气性能往往会下降17-25％。

在本发明实施例中，用丙烯酸类粘接剂处理锂电池隔膜的方法具体为：将去离子水、分散剂以及聚偏氟乙烯粉末加入高速分散机中，搅拌均匀，得第一混合物；将所述第一混合物置于均质机内进行剪切分散2-4次，得第二混合物；将所述第二混合物置于高速分散机中，并加入丙烯酸类粘接剂，搅拌均匀，得锂电池隔膜用浆料；将所述锂电池隔膜用浆料采用涂布机涂覆于锂电池隔膜上。

其中，上述原料即锂电池隔膜用浆料包括重量百分比含量的组分有：分散剂0.5-0.8％、聚偏氟乙烯粉末15-20％、丙烯酸类粘接剂4-8％，其余含量为去离子水；其中，经本发明实验测试发现，分散剂的种类对锂电池隔膜的拉伸性能有着显著影响，本发明主要采用的分散剂为聚丙烯酸钠盐类分散剂。

在本发明实施例中，上述所用的丙烯酸类粘接剂包括以下重量份的组分：丙烯酸类单体85-95份、特殊功能性单体1-10份、引发剂0.1-0.8份以及乳化剂1-5份。

在本发明实施例中，丙烯酸类单体是组成高分子聚合物链的主要部分，进而通过引发剂产生自由基引发聚合反应发生，而功能性单体引入极性基团可以增加产物粘接力，乳化剂使产物分散形成乳液。

其中，丙烯酸类单体为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯中一种或几种。

其中，特殊功能单体为甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸、丙烯酸羟乙酯中一种或几种。

其中，引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾中一种或两种。

其中，乳化剂为OP-10、曲拉通x-100中一种或两种。

在本发明实施例中，上述丙烯酸类粘接剂的制备方法包括：按量称取丙烯酸类单体、乳化剂以及引发剂，并将所述乳化剂、部分引发剂以及部分丙烯酸类单体置于反应釜中，于70-80℃温度下搅拌反应1-3h；按量称取特殊功能性单体，并将所述特殊功能性单体以及剩余丙烯酸类单体缓慢滴加入所述反应釜中，并升温至80-90℃，继续反应5-7h；将剩余引发剂加入所述反应釜中，继续反应0.5-2h，即得。

优选地，制备时先将三分之一重量的丙烯酸类单体和乳化剂、部分引发剂加入反应釜中75℃搅拌反应2h，然后将特殊功能性单体以及剩余三分之二重量的丙烯酸类单体通过滴加的方式缓慢滴加到反应体系中，并升温到85℃继续反应6h，最后添加剩余引发剂继续反应1h，得到丙烯酸类粘接剂。

值得注意的是，本发明实施例通过上述丙烯酸类粘接剂配合聚偏氟乙烯粉末以及分散剂制成锂电池隔膜用浆料，再将锂电池隔膜用浆料涂覆于电池隔膜上，测试隔膜性能。其中聚偏氟乙烯粉末含量占总量15-20％，所用丙烯酸类粘接剂仅占总重量含量4-8％，即达到相同粘接效果时，丙烯酸类粘接剂的添加量远远低于市面上其他粘接材料的用量(市面上的粘接材料用量需占总重量8-13％)，且经本发明实验测试证明，粘接材料的添加量对浆料的粘接效果以及隔膜透气性有重大影响。

下面结合具体实施例详细说明本发明关于丙烯酸类粘接剂在锂电池隔膜上的应用情况，但这些实施例并不应认为是限制本发明的定义。

实施例1

丙烯酸类粘接剂的制备：

丙烯酸类粘接剂包括以下重量份数组分：丙烯酸类单体(甲基丙烯酸甲酯：丙烯酸丁酯＝1:1)85份；特殊功能性单体(甲基丙烯酸缩水甘油酯)1份；引发剂(过硫酸铵)0.1份；乳化剂(OP-10)1份。

按量称取丙烯酸类单体、乳化剂以及引发剂，并将所述乳化剂、部分引发剂以及三分之一重量的丙烯酸类单体置于反应釜中，于70℃温度下搅拌反应1h；按量称取特殊功能性单体，并将所述特殊功能性单体以及剩余三分之二重量的丙烯酸类单体缓慢滴加入所述反应釜中，并升温至80℃，继续反应5h；将剩余引发剂加入所述反应釜中，继续反应0.5h，即得。

锂电池隔膜用浆料的制备：

锂电池隔膜用浆料包括以下重量百分比含量的组分：聚丙烯酸钠盐类分散剂0.5％；聚偏氟乙烯粉末15％；丙烯酸类粘接剂4％；其余含量为去离子水。

将去离子水、分散剂以及聚偏氟乙烯粉末加入高速分散机中，搅拌均匀(搅拌速度为500r/min、搅拌时间为5min)，得第一混合物；将所述第一混合物置于均质机内进行剪切分散2次，得第二混合物；将所述第二混合物置于高速分散机中，并加入丙烯酸类粘接剂，搅拌均匀，得锂电池隔膜用浆料。

最后，将上述锂电池隔膜用浆料采用自动涂布机涂覆于锂电池隔膜上，涂覆速率控制为100mm/s。

实施例2

丙烯酸类粘接剂的制备：

丙烯酸类粘接剂包括以下重量份数组分：丙烯酸类单体(丙烯酸甲酯：丙烯酸异辛酯＝1:1)95份；特殊功能性单体(丙烯酸羟丙酯)10份；引发剂(过硫酸钾)0.8份；乳化剂(曲拉通x-100)5份。

按量称取丙烯酸类单体、乳化剂以及引发剂，并将所述乳化剂、部分引发剂以及三分之一重量的丙烯酸类单体置于反应釜中，于80℃温度下搅拌反应3h；按量称取特殊功能性单体，并将所述特殊功能性单体以及剩余三分之二重量的丙烯酸类单体缓慢滴加入所述反应釜中，并升温至90℃，继续反应7h；将剩余引发剂加入所述反应釜中，继续反应2h，即得。

锂电池隔膜用浆料的制备：

锂电池隔膜用浆料包括以下重量百分比含量的组分：聚丙烯酸钠盐类分散剂0.8％；聚偏氟乙烯粉末20％；丙烯酸类粘接剂8％；其余含量为去离子水。

将去离子水、分散剂以及聚偏氟乙烯粉末加入高速分散机中，搅拌均匀(搅拌速度为800r/min、搅拌时间为15min)，得第一混合物；将所述第一混合物置于均质机内进行剪切分散4次，得第二混合物；将所述第二混合物置于高速分散机中，并加入丙烯酸类粘接剂，搅拌均匀，得锂电池隔膜用浆料。

最后，将上述锂电池隔膜用浆料采用涂布机涂覆于锂电池隔膜上。

实施例3

丙烯酸类粘接剂的制备：

丙烯酸类粘接剂包括以下重量份数组分：丙烯酸类单体(丙烯酸乙酯：丙烯酸丁酯＝1:1)87份；特殊功能性单体(丙烯酸)3份；引发剂(过硫酸钾)0.3份；乳化剂(OP-10)2份。

按量称取丙烯酸类单体、乳化剂以及引发剂，并将所述乳化剂、部分引发剂以及三分之一重量的丙烯酸类单体置于反应釜中，于75℃温度下搅拌反应2h；按量称取特殊功能性单体，并将所述特殊功能性单体以及剩余三分之二重量的丙烯酸类单体缓慢滴加入所述反应釜中，并升温至80℃，继续反应6h；将剩余引发剂加入所述反应釜中，继续反应2h，即得。

锂电池隔膜用浆料的制备：

锂电池隔膜用浆料包括以下重量百分比含量的组分：聚丙烯酸钠盐类分散剂0.6％；聚偏氟乙烯粉末16％；丙烯酸类粘接剂5％；其余含量为去离子水。

将去离子水、分散剂以及聚偏氟乙烯粉末加入高速分散机中，搅拌均匀(搅拌速度为600r/min、搅拌时间为10min)，得第一混合物；将所述第一混合物置于均质机内进行剪切分散3次，得第二混合物；将所述第二混合物置于高速分散机中，并加入丙烯酸类粘接剂，搅拌均匀，得锂电池隔膜用浆料。

最后，将上述锂电池隔膜用浆料采用涂布机涂覆于锂电池隔膜上。

实施例4

丙烯酸类粘接剂的制备：

丙烯酸类粘接剂包括以下重量份数组分：丙烯酸类单体(丙烯酸丁酯：丙烯酸甲酯＝1:1)91份；特殊功能性单体(丙烯酸羟乙酯)7份；引发剂(过硫酸铵)0.6份；乳化剂(曲拉通x-100)4份。

按量称取丙烯酸类单体、乳化剂以及引发剂，并将所述乳化剂、部分引发剂以及三分之一重量的丙烯酸类单体置于反应釜中，于78℃温度下搅拌反应1.5h；按量称取特殊功能性单体，并将所述特殊功能性单体以及剩余三分之二重量的丙烯酸类单体缓慢滴加入所述反应釜中，并升温至87℃，继续反应5.5h；将剩余引发剂加入所述反应釜中，继续反应1.5h，即得。

锂电池隔膜用浆料的制备：

锂电池隔膜用浆料包括以下重量百分比含量的组分：聚丙烯酸钠盐类分散剂0.7％；聚偏氟乙烯粉末17％；丙烯酸类粘接剂6％；其余含量为去离子水。

将去离子水、分散剂以及聚偏氟乙烯粉末加入高速分散机中，搅拌均匀(搅拌速度为700r/min、搅拌时间为15min)，得第一混合物；将所述第一混合物置于均质机内进行剪切分散2次，得第二混合物；将所述第二混合物置于高速分散机中，并加入丙烯酸类粘接剂，搅拌均匀，得锂电池隔膜用浆料。

最后，将上述锂电池隔膜用浆料采用涂布机涂覆于锂电池隔膜上。

实施例5

丙烯酸类粘接剂的制备：

丙烯酸类粘接剂包括以下重量份数组分：丙烯酸类单体(丙烯酸丁酯：甲基丙烯酸甲酯＝1:1)93份；特殊功能性单体(丙烯酸羟乙酯)9份；引发剂(过硫酸铵)0.7份；乳化剂(OP-10)3份。

按量称取丙烯酸类单体、乳化剂以及引发剂，并将所述乳化剂、部分引发剂以及三分之一重量的丙烯酸类单体置于反应釜中，于75℃温度下搅拌反应2h；按量称取特殊功能性单体，并将所述特殊功能性单体以及剩余三分之二重量的丙烯酸类单体缓慢滴加入所述反应釜中，并升温至85℃，继续反应6h；将剩余引发剂加入所述反应釜中，继续反应1h，即得。

锂电池隔膜用浆料的制备：

锂电池隔膜用浆料包括以下重量百分比含量的组分：聚丙烯酸钠盐类分散剂0.8％；聚偏氟乙烯粉末19％；丙烯酸类粘接剂5％；其余含量为去离子水。

将去离子水、分散剂以及聚偏氟乙烯粉末加入高速分散机中，搅拌均匀(搅拌速度为800r/min、搅拌时间为5min)，得第一混合物；将所述第一混合物置于均质机内进行剪切分散4次，得第二混合物；将所述第二混合物置于高速分散机中，并加入丙烯酸类粘接剂，搅拌均匀，得锂电池隔膜用浆料。

最后，将上述锂电池隔膜用浆料采用涂布机涂覆于锂电池隔膜上。

实施例6

丙烯酸类粘接剂的制备：

丙烯酸类粘接剂包括以下重量份数组分：丙烯酸类单体(甲基丙烯酸甲酯：丙烯酸异辛酯＝1:1)89份；特殊功能性单体(甲基丙烯酸缩水甘油酯)5份；引发剂(过硫酸钾)0.5份；乳化剂(曲拉通x-100)3份。

按量称取丙烯酸类单体、乳化剂以及引发剂，并将所述乳化剂、部分引发剂以及三分之一重量的丙烯酸类单体置于反应釜中，于75℃温度下搅拌反应2h；按量称取特殊功能性单体，并将所述特殊功能性单体以及剩余三分之二重量的丙烯酸类单体缓慢滴加入所述反应釜中，并升温至85℃，继续反应6h；将剩余引发剂加入所述反应釜中，继续反应1h，即得。

锂电池隔膜用浆料的制备：

锂电池隔膜用浆料包括以下重量百分比含量的组分：聚丙烯酸钠盐类分散剂0.7％；聚偏氟乙烯粉末18％；丙烯酸类粘接剂6％；其余含量为去离子水。

将去离子水、分散剂以及聚偏氟乙烯粉末加入高速分散机中，搅拌均匀(搅拌速度为650r/min、搅拌时间为10min)，得第一混合物；将所述第一混合物置于均质机内进行剪切分散3次，得第二混合物；将所述第二混合物置于高速分散机中，并加入丙烯酸类粘接剂，搅拌均匀，得锂电池隔膜用浆料。

最后，将上述锂电池隔膜用浆料采用涂布机涂覆于锂电池隔膜上。

将分别利用实施例1-6的丙烯酸类粘接剂处理的锂电池隔膜进行拉伸性能以及透气性能测试，同时，分别以市面上采购的现有产品A(四川茵地乐科技有限公司生产的LA型丙烯酸腈类水型粘合剂)与现有产品B(新乡市和略利达电源材料有限公司生产的ALD-818型羧基丁苯胶乳粘接剂)替代实施例6中的丙烯酸类粘接剂，其余组分及含量与实施例6一致，并对现有产品A与现有产品B处理后的锂电池隔膜分别进行拉伸性能以及透气性能测试，测试结果见下表1(除特别说明外，涂层厚度均为2μm，下同)。

其中，拉伸性能的测试仪器为：苏州拓博机械设备有限公司，TH-8203A电脑式桌上型拉力试验机(参数设置：拉伸速度250±10mm/min、试样宽15±1mm、夹具初始距离100±5mm)；测试方法为：将隔膜裁剪成规定大小，放置在仪器夹具，选择相关参数，进行拉伸测试至样品拉断，记录相关数据。

透气性能测试仪器为：美国GPI(Gurley Precision Instruments)公司4110N型透气度测试仪(透过气体量为100cc)；测试方法为：将仪器气筒提升并选择100cc容积，将样品放置在仪器并固定，放下气筒，气筒在重力作用下使气体通过样品，记录气体通过样品所需时间。

表1实施例1-6的丙烯酸类粘接剂处理的锂电池隔膜的性能测试结果

锂电池隔膜的性能对电池安全相当重要，其中良好的拉伸性能可以使隔膜更不容易出现破损，避免造成电池短路；透气性能可一定程度上反映电池中离子透过的效果。从表1可知，本发明实施例1-6所得丙烯酸类粘接剂处理后的锂电池隔膜的拉伸性能以及透气性能明显优异于现有产品A以及现有产品B作为粘接材料处理后的，锂电池隔膜的拉伸性能以及透气性能，其中，本发明实施例1-6通过用丙烯酸类粘接剂处理锂电池隔膜，能有效保证锂电池隔膜涂覆以后透气性能下降在13％以内，同时拉伸性能也明显提升，可提升15-25％。

进一步，在上述实施例的基础上，以实施例6的制备及应用工艺为基础，研究丙烯酸类粘接剂应用于锂电池隔膜上的粘接效果以及透气性影响因素，即通过依次增加丙烯酸类粘接剂占据锂电池隔膜用浆料的重量百分比，观察锂电池隔膜用浆料的粘接效果，以及锂电池隔膜涂覆后的透气性能；同时，分别以上述市面上采购的现有产品A与现有产品B替换丙烯酸类粘接剂，以实施例6的制备及应用工艺为基础，同样分别通过依次增加现有产品A与现有产品B占据锂电池隔膜用浆料的重量百分比，观察锂电池隔膜用浆料的粘接效果，以及锂电池隔膜涂覆后的透气性能，结果如下表2所示。

表2不同粘接剂用量对锂电池隔膜的影响结果

综上，本发明实施例所用丙烯酸类粘接剂应用于锂电池隔膜用浆料中，使聚四氟乙烯粉末能粘在隔膜上，存在一个最低用量(4％)，即当低于最低用量时，聚四氟乙烯粉末将不能粘在锂电池隔膜上，会出现脱落现象(掉粉)，从表2中可知，本发明实施例所用丙烯酸类粘接剂处理后的锂电池隔膜透气度下降程度比现有产品A与现有产品B明显更小，原因可能在于，达到同样粘接效果(不脱粉)时，丙烯酸类粘接剂的最低添加量较小，因此对锂电池隔膜的透气性能影响较小。

进一步，本发明还以实施例6为基础，研究了丙烯酸类粘接剂内部成分(丙烯酸类单体、特殊功能性单体)对锂电池隔膜用浆料的粘接效果的影响，即通过改变丙烯酸类单体内部组成的配比或者改变特殊功能性单体的用量，以研究不掉粉时丙烯酸类粘接剂的最低用量，实验结果见表3；其中，表3中软单体是指丙烯酸异辛酯，硬单体是指甲基丙烯酸甲酯。

表3丙烯酸类粘接剂内部成分对粘接效果的影响

本发明实施例所用丙烯酸类单体可以为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯中一种或几种，从表3中可知，当丙烯酸类单体单独选为软单体或者单独选为硬单体时，其粘接效果并不如软单体与硬单体的组合，因此，丙烯酸类单体优选为软单体与硬单体的组合物，其中，甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯为硬单体；丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯为软单体。

值得注意的是，从表3中可看出，粘接剂本身软单体越多，粘接剂柔性越大，粘接效果越好，但软单体过多时，粘接效果反而有轻微下降，最佳粘接效果为软单体：硬单体＝2:1。另外，由于功能性单体带有极性基团，通过极性基团的引入，可以增加粘接剂的粘接效果，但添加量较少时效果不明显，添加量在总重量的3％以上时，粘接效果提升不明显。

进一步，为研究锂电池隔膜用浆料内组分对锂电池隔膜的影响，即在本发明实施例6的基础上，分别使用不同的分散剂(分散剂2、分散剂3)替换实施例6中的聚丙烯酸钠盐类分散剂(分散剂1)，测试锂电池隔膜的拉伸性能，结果如表4。

其中，分散剂1为上海中基行化工有限公司生产的XN450型聚丙烯酸钠分散剂，即上述实施例所采用的聚丙烯酸钠盐类分散剂；分散剂2为广州润宏化工有限公司生产的SN5040型聚羧酸钠盐型分散剂；分散剂3为上海绿启实业有限公司生产的L-5027型铵盐分散剂。

表4锂电池隔膜用浆料内组分对锂电池隔膜拉伸性能的影响

综上，从表4中可知，通过更换不同分散剂后隔膜的拉伸性能有较大变化，其中聚丙烯酸钠分散剂(分散剂1)能较大提升涂覆后隔膜的拉伸性能，因此认为聚四氟乙烯粉末在浆料中分散效果会影响涂覆后拉伸性能，另外本发明实施例中添加了丙烯酸等含有极性基团的功能性单体，对聚四氟乙烯粉末的分散有一定帮助，从而提高涂覆后隔膜的拉伸性能。

进一步，为研究锂电池隔膜浆料的制备工艺对锂电池隔膜的影响，即在本发明实施例6的基础上，设定以下对比例1-4，具体为：

对比例1

将实施例6中锂电池隔膜用浆料的制备工艺改为：将去离子水、分散剂、聚偏氟乙烯粉末以及丙烯酸类粘接剂同时加入高速分散机中，搅拌均匀(搅拌速度为700r/min、搅拌时间为15min)，得第一混合物；将所述第一混合物置于均质机内进行剪切分散3次，得锂电池隔膜用浆料。

对比例2

将实施例6中锂电池隔膜用浆料的制备工艺改为：将去离子水、分散剂、聚偏氟乙烯粉末以及丙烯酸类粘接剂同时加入高速分散机中，搅拌均匀(搅拌速度为700r/min、搅拌时间为15min)，得第一混合物；将所述第一混合物置于均质机内进行剪切分散1次，得锂电池隔膜用浆料。

对比例3

将实施例6中锂电池隔膜用浆料的制备工艺改为：将去离子水、分散剂、聚偏氟乙烯粉末以及丙烯酸类粘接剂同时加入高速分散机中，搅拌均匀(搅拌速度为700r/min、搅拌时间为15min)，得锂电池隔膜用浆料。

对比例4

将实施例6中锂电池隔膜用浆料的制备工艺改为：将去离子水加热至75℃后，与分散剂、聚偏氟乙烯粉末以及丙烯酸类粘接剂同时加入高速分散机中，搅拌均匀(搅拌速度为700r/min、搅拌时间为15min)，得锂电池隔膜用浆料。

将对比例1-4所得锂电池隔膜用浆料分别进行粒径分析，并将其涂覆于锂电池隔膜上，进而测试锂电池隔膜的透气性能，其中，浆料的粒径分析方法为：采用百特BT-9300HT激光粒度分布仪进行测量(参数：材料选择PVDF、分散时间3min、分散转速1600r/min、遮光率范围10-15％)，结果见表5所示。

表5锂电池隔膜用浆料粒径对锂电池隔膜透气性能的影响

	粒径D<sub>50</sub>(μm)	透气度(s)
			实施例6	2.120	239.5
对比例1	7.514	245.1
			对比例2	10.264	249.7
对比例3	15.973	256.4
			对比例4	23.219	270.0

综上，由表5可知，锂电池隔膜用浆料的制备工艺(均质机的使用次数、搅拌温度)对所得浆料的粒径的影响大，而浆料粒径决定了锂电池隔膜的透气性能，即粒径越大，透气度越低。

进一步，本发明以实施例6所得锂电池隔膜用浆料为基础，对锂电池隔膜进行涂布，得到不同涂层厚度的锂电池隔膜，并测试了不同涂层厚度对锂电池隔膜透气性能的影响，结果如表6所示。

表6不同涂层厚度对锂电池隔膜透气性能的影响

涂层厚度(μm)	透气度(s)
		2	239.5
5	312.4
		8	521.7

从表6中可知，涂层厚度越大，对透气度影响越大。然而，由于涂层厚度低于2μm时，加工难度较大，且浆料粒径需要做得更小才能得到低于2μm的涂层厚度，但当涂层低于2μm时，由于涂覆的材料较少，将导致涂层对隔膜拉伸强度的提高不明显，因此，综合锂电池性能所需，确定最佳涂层厚度为2μm。

综上，本发明实施例通过用丙烯酸类粘接剂处理锂电池隔膜，能有效保证锂电池隔膜涂覆以后透气性能下降在13％以内，其透气性能远远优于其他粘接剂处理后的锂电池隔膜的透气性，同时，利用丙烯酸类粘接剂处理后的锂电池隔膜的拉伸性能相对于其他粘接剂处理后的锂电池隔膜的拉伸性能也有明显提升，可提升15-25％。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用丙烯酸类粘接剂处理锂电池隔膜的方法，其特征在于，所述方法包括：

将去离子水、分散剂以及聚偏氟乙烯粉末加入高速分散机中，搅拌均匀，得第一混合物；

将所述第一混合物置于均质机内进行剪切分散2-4次，得第二混合物；

将所述第二混合物置于高速分散机中，并加入丙烯酸类粘接剂，搅拌均匀，得锂电池隔膜用浆料；

将所述锂电池隔膜用浆料采用涂布机涂覆于锂电池隔膜上，涂层厚度为2μm；

所述丙烯酸类粘接剂包括以下重量份的组分：丙烯酸类单体 85-95份；特殊功能性单体 1-10份；引发剂 0.1-0.8份；乳化剂 1-5份；所述丙烯酸类单体是由质量比为2:1的丙烯酸异辛酯与甲基丙烯酸甲酯组成；所述特殊功能性单体为甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸、丙烯酸羟乙酯中一种或几种。

2.如权利要求1所述的用丙烯酸类粘接剂处理锂电池隔膜的方法，其特征在于，所述去离子水、分散剂以及聚偏氟乙烯粉末的搅拌速度为500-800r/min、搅拌时间为5-15min。

3.如权利要求1所述的用丙烯酸类粘接剂处理锂电池隔膜的方法，其特征在于，所述分散剂为聚丙烯酸钠盐类分散剂。

4.如权利要求1所述的用丙烯酸类粘接剂处理锂电池隔膜的方法，其特征在于，所述涂布机为自动涂布机，涂覆速率控制为100-150mm/s。

5.如权利要求1所述的用丙烯酸类粘接剂处理锂电池隔膜的方法，其特征在于，所述丙烯酸类粘接剂的制备方法包括：

按量称取丙烯酸类单体、乳化剂以及引发剂，并将所述乳化剂、部分引发剂以及部分丙烯酸类单体置于反应釜中，于70-80℃温度下搅拌反应1-3h；所述丙烯酸类单体是由质量比为2:1的丙烯酸异辛酯与甲基丙烯酸甲酯组成；

按量称取特殊功能性单体，并将所述特殊功能性单体以及剩余丙烯酸类单体缓慢滴加入所述反应釜中，并升温至80-90℃，继续反应5-7h；

将剩余引发剂加入所述反应釜中，继续反应0.5-2h，即得。