CN114883745A - 用于制备隔离膜的方法、隔离膜、应用该隔离膜的电化学电池、用电装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种用于制备隔离膜的方法、隔离膜、应用该隔离膜的电化学电池、用电装置。该方法包括:提供浆料,浆料包括分散于有机溶剂的PVDF基聚合物、成孔剂以及陶瓷粉末,成孔剂包括水和/或水溶性物质;用于制备隔离膜的步骤,包括将浆料涂布于基膜的至少一个表面,使涂布后的基膜与水接触,经烘干后,得到隔离膜。本申请能够提高涂膜的成孔性,使得隔离膜的透气值在合适且较低的范围内,从而使得电池具备低内阻,进而提升电池的倍率性能。
Description
技术领域
本申请属于电池技术领域,具体涉及一种用于制备隔离膜的方法、隔离膜、应用该隔离膜的电化学电池、用电装置。
背景技术
近年来,以二次电池提供动力的用电装置在各类电子产品和新能源汽车等产业得到广泛应用及推广。人们对电池的循环性能提出了更高的要求。
隔离膜是二次电池的关键内层组件之一。隔离膜设置在正极极片和负极极片之间,主要起到防止正负极短路的作用,同时可以使离子通过。提升隔离膜的性能对提升电池的循环性能至关重要。
发明内容
本申请第一方面提供一种用于制备隔离膜的方法,包括:
提供浆料,浆料包括分散于有机溶剂的PVDF基聚合物、成孔剂以及陶瓷粉末,成孔剂包括水和/或水溶性物质;
用于制备隔离膜的步骤,包括将浆料涂布于基膜的至少一个表面,使涂布后的基膜与水接触,经烘干后,得到隔离膜。
本申请的方法中,浆料中包括成孔剂,涂布于基膜表面后,在隔离膜过水固化的过程中,浆料层中的成孔剂可以优先被水萃取出来,从而在原来成孔剂存在的位置形成微孔。由此,浆料层形成的涂膜能够具有更多的微孔和更大的成孔区域面积,从而能够提高涂膜的成孔性,使得隔离膜的透气值在合适且较低的范围内。此外,在浆料中包括陶瓷粉末,能够在提升隔离膜强度的同时,提升隔离膜的电解液浸润速率。由此,本申请的隔离膜能够具有良好的透气性能,应用于电池,能够使得电池具备低内阻,从而提升电池的倍率性能。
在本申请第一方面的任意实施方式中,PVDF基聚合物包括如下物质中的至少一者:
聚偏氟乙烯、六氟丙烯与偏氟乙烯的共聚物、四氟乙烯与偏氟乙烯的共聚物、三氟氯乙烯与偏氟乙烯的共聚物。
在本申请第一方面的任意实施方式中,成孔剂包括水、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、乙醇中的至少一者。
在本申请第一方面的任意实施方式中,陶瓷粉末包括氧化铝、勃姆石、氧化镁、钛酸钡中的至少一者。
在本申请第一方面的任意实施方式中,有机溶剂包括N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜中的至少一者。
在本申请第一方面的任意实施方式中,浆料包括100重量份的PVDF基聚合物、20~100重量份的成孔剂、50~300重量份的陶瓷粉末以及700~5000重量份的有机溶剂。
在本申请第一方面的任意实施方式中,提供浆料,包括:
提供第一分散液,第一分散液包括100重量份的PVDF基聚合物和600~4000重量份的有机溶剂;
制备浆料的步骤,包括将第一分散液与第二分散液混合均匀,从而得到浆料,其中,第二分散液包括50~300重量份的陶瓷粉末、20~100重量份的成孔剂和100~4000重量份的有机溶剂。
在本申请第一方面的任意实施方式中,提供浆料,包括:
提供第三分散液,第三分散液包括100重量份的PVDF基聚合物、20~100重量份的成孔剂以及600~4000重量份的有机溶剂;
制备浆料的步骤,包括将第三分散液与第四分散液混合均匀,从而得到浆料,其中,第四分散液包括50~300重量份的陶瓷粉末和100~4000重量份的有机溶剂。
在本申请第一方面的任意实施方式中,隔离膜包括基膜以及位于基膜至少一个表面的涂层,涂层由浆料烘干后形成,其中,单面涂层的厚度为1μm~4μm。
本申请第二方面提供一种采用本申请第一方面任一实施方式的方法获得的隔离膜。
本申请的隔离膜通过本申请第一方面的方法制备得到,具有良好的透气性和电解液浸润性。由此,本申请的隔离膜应用于电池,能够降低电池的内阻,提升电池的电化学性能。
在本申请第二方面的任意实施方式中,隔离膜的透气值为50sec/mL以下。
在本申请第二方面的任意实施方式中,隔离膜的孔隙率为40%~80%。
本申请第三方面提供一种电化学电池,包括本申请第二方面任一实施方式的隔离膜。
本申请第四方面提供一种用电装置,包括本申请第三方面的电化学电池。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将简要说明本申请实施例中所需要使用的附图;显而易见地,下面所描述的附图仅仅涉及本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例1的隔离膜的扫描电子显微镜(SEM)图。
图2为本申请实施例2的隔离膜的SEM图。
图3为本申请实施例3的隔离膜的SEM图。
图4为本申请对比例1的隔离膜的SEM图。
具体实施方式
为了使本申请的发明目的、技术方案和有益技术效果更加清晰,以下结合实施例对本申请进行进一步详细说明。应当理解的是,本说明书中描述的实施例仅仅是为了解释本申请,并非为了限定本申请。
为了简便,本文仅明确地公开了一些数值范围。然而,任意下限可以与任何上限组合形成未明确记载的范围;以及任意下限可以与其它下限组合形成未明确记载的范围,同样任意上限可以与任意其它上限组合形成未明确记载的范围。此外,尽管未明确记载,但是范围端点间的每个点或单个数值都包含在该范围内。因而,每个点或单个数值可以作为自身的下限或上限与任意其它点或单个数值组合或与其它下限或上限组合形成未明确记载的范围。
在本文的描述中,当组合物被描述成含有、包含或包括特定组分时,或者当工艺被描述成含有、包含或包括特定的工艺步骤时,预期本申请组合物也主要由所述组分组成或由所述组分组成,并且本申请的工艺也主要由所述工艺步骤组成或由所述工艺步骤组成。
除非另有明确说明,术语“包括”、“包含”、“含有”、“具有”的使用通常应该解释为开放式的且非限制性的。
在本文的描述中,需要说明的是,除非另有说明,“以上”、“以下”为包含本数,“一种或多种”中的“多种”的含义是两种以上。
本申请的上述发明内容并不意欲描述本申请中的每个公开的实施方式或每种实现方式。如下描述更具体地举例说明示例性实施方式。在整篇申请中的多处,通过一系列实施例提供了指导,这些实施例可以以各种组合形式使用。在各个实例中,列举仅作为代表性组,不应解释为穷举。
隔离膜作为二次电池结构中最关键的内层组件之一,其性能的好坏直接影响电池的容量、倍率、寿命以及安全等性能。
目前,一般是将聚偏氟乙烯PVDF制备成浆料后涂布于聚乙烯PE基膜或聚丙烯基膜PP的表面,以制备得到隔离膜。这种隔离膜可以利用聚偏氟乙烯与基膜之间的相互作用,使得PVDF形成既具有微孔结构,又具有粘结性的涂层,从而使得隔离膜具备良好的性能。
然而,发明人经研究发现,现有技术中PVDF浆料的成孔性较差,基膜在涂覆了PVDF涂层后,透气值大幅增加,由此导致应用该隔离膜的电池的内阻大幅增加。因此,提高隔离膜中涂膜的成孔性,以使得隔离膜具备合适的透气性能,是当下隔离膜的重要发展方向。
鉴于此,发明人经深入思考和大量实验,提供了一种用于制备隔离膜的方法、隔离膜、应用该隔离膜的电化学电池、用电装置。
本申请第一方面提供一种用于制备隔离膜的方法,该方法包括:
步骤S10,提供浆料,浆料包括分散于有机溶剂的PVDF基聚合物、成孔剂以及陶瓷粉末,成孔剂包括水和/或水溶性物质。
步骤S10中,PVDF基聚合物可以包括以偏氟乙烯VDF为主要聚合单体的聚合物,例如,可以包括六氟丙烯HFP、四氟乙烯TFE、三氟氯乙烯CTFE中的至少一者与VDF反应得到的共聚物和/或聚偏氟乙烯。
水溶性物质可包括在水中具有良好的溶解性的物质,作为示例,水溶性物质可包括羧酸酯类溶剂(例如乙酸乙酯)、醇类物质、聚乙烯吡咯烷酮等。
本申请的方法还包括用于制备隔离膜的步骤S20,包括将浆料涂布于基膜的至少一个表面,使涂布后的基膜与水接触,经烘干后,得到隔离膜。
步骤S20中,基膜可以包括PE基膜、PP基膜或其他可用于电化学电池的基膜。本领域技术人员可以根据需求自行选取,在此不作限定。浆料可以涂布于基膜的一个表面,也可以涂布于基膜的两个表面,可优选为涂布于基膜的两个表面。使涂布后的基膜与水接触,可以包括用水使得基膜表面的浆料层固化的任何手段,本申请对此不作限定。作为示例,可以将涂布后的基膜置于过水箱中,以进行固化处理。
并非意在受限于任何理论或解释,发明人发现,在浆料中包括成孔剂,能够有效提升浆料所形成的涂膜的成孔性。具体地,包含成孔剂的浆料涂布于基膜表面后,在隔离膜过水固化的过程中,浆料层中的成孔剂可以优先被水萃取出来,从而在原来成孔剂存在的位置形成微孔。由此,浆料层形成的涂膜能够具有更多的微孔和更大的成孔区域面积,从而能够提高涂膜的成孔性,使得隔离膜的透气值在合适且较低的范围内。由此,本申请的隔离膜能够具有良好的透气性能,应用于电池,能够使得电池具备低内阻,从而提升电池的倍率性能。
进一步地,发明人还发现,随着涂膜成孔性的提升,隔离膜的强度可能有所降低。在浆料中包括陶瓷粉末,能够在提升隔离膜强度的同时,提升隔离膜的电解液浸润速率。由此,本申请的隔离膜应用于电池,能够进一步降低电池的内阻以及改善二次电池的长期循环稳定性。
在一些实施例中,PVDF基聚合物可以包括如下物质中的至少一者:
聚偏氟乙烯、六氟丙烯与偏氟乙烯的共聚物、四氟乙烯与偏氟乙烯的共聚物、三氟氯乙烯与偏氟乙烯的共聚物。
优选地,PVDF基聚合物可以包括六氟丙烯与偏氟乙烯的共聚物、四氟乙烯与偏氟乙烯的共聚物、三氟氯乙烯与偏氟乙烯的共聚物中的至少一者。
并非意在受限于任何理论或解释,上述种类的PVDF基聚合物,尤其是六氟丙烯与偏氟乙烯的共聚物、四氟乙烯与偏氟乙烯的共聚物、三氟氯乙烯与偏氟乙烯的共聚物,具有较高的粘度,应用于本申请的浆料中,制备得到的涂膜能够具有高粘结力。由此,本申请的隔离膜应用于二次电池,能够使得电池不易受外力的作用而发生形变,从而允许电池具备更大的尺寸和更高的容量,进而提升电池的容量和能量密度。
在一些实施例中,成孔剂可以包括水、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、乙醇中的至少一者。
并非意在受限于任何理论或解释,上述种类的成孔剂能够在浆料中均匀分散,从而能够在浆料涂层中以微小液滴的形式存在。由此,在过水过程中,经水萃取后,涂膜能够形成大量的微孔,从而提高了涂膜的成孔性。
在一些实施例中,陶瓷粉末可以包括氧化铝、勃姆石、氧化镁、钛酸钡中的至少一者。
并非意在受限于任何理论或解释,陶瓷粉末选自上述物质中的至少一者,能够具有合适的比表面积和强度,应用于浆料中,能够提升涂膜的电解液亲和性和强度。由此,能够提升隔离膜的电解液浸润速率和强度,从而提升电池的长期循环性能。
在一些实施例中,有机溶剂可以包括N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亚砜(DMSO)中的至少一者。
上述种类的有机溶剂能够将浆料中的PVDF基聚合物、成孔剂、陶瓷粉末均匀分散,从而使得成孔剂更均匀地分布于浆料中。由此,浆料层经过水后能够具有更多的微孔,从而能够使涂膜具备良好的成孔性和较低的透气值。因此,本申请的隔离膜应用于电池能够使得电池具备低内阻和良好的电化学性能。
在一些实施例中,浆料可以包括100重量份的PVDF基聚合物、20~100重量份的成孔剂、50~300重量份的陶瓷粉末以及700~5000重量份的有机溶剂。
浆料中各组份的含量适当,能够使得形成的涂膜具备合适面积的微孔以及合适的强度。由此,本申请的隔离膜能够具有合适的透气值和强度,应用于电池,能够降低电池的内阻、提升电池的电化学性能。
本申请对浆料的提供方式不作限定,能够使得浆料中的PVDF基聚合物、陶瓷粉末和成孔剂基本均匀分散即可。
在一些实施例中,步骤S10,提供浆料,具体可以包括以下提供第一分散液的步骤和制备浆料的步骤。
提供第一分散液,第一分散液包括100重量份的PVDF基聚合物和600~4000重量份的有机溶剂。
制备浆料的步骤,包括将第一分散液与第二分散液混合均匀,从而得到浆料,其中,第二分散液包括50~300重量份的陶瓷粉末、20~100重量份的成孔剂和100~4000重量份的有机溶剂。
该实施例中,提供包括PVDF基聚合物和有机溶剂的第一分散液,能够使得PVDF基聚合物均匀地分散于第一分散液中,从而能够更均匀地分散于浆料中。在第二分散液中包括陶瓷粉末、成孔剂和有机溶剂,能够使得陶瓷粉末、成孔剂均匀地分散于有机溶剂中,从而能够更均匀地分散于浆料中。由此,不仅能够避免成孔剂在浆料中分散不均匀而导致的涂膜成孔性降低,还能够使得PVDF基聚合物和陶瓷粉末均地分布于涂膜中,从而使得涂膜具有较好的一致性。
在一些实施例中,步骤S10,提供浆料,具体可以包括以下提供第三分散液的步骤和制备浆料的步骤。
提供第三分散液,第三分散液包括100重量份的PVDF基聚合物、20~100重量份的成孔剂以及600~4000重量份的有机溶剂;
制备浆料的步骤,包括将第三分散液与第四分散液混合均匀,从而得到浆料,其中,第四分散液包括50~300重量份的陶瓷粉末和100~4000重量份的有机溶剂。
该实施例中,提供包括PVDF基聚合物、成孔剂和有机溶剂的第一分散液,能够使得PVF基聚合物和成孔剂均匀地分散于第一分散液中,从而能够更均匀地分散于浆料中。在第四分散液中包括陶瓷粉末有机溶剂,能够使得陶瓷粉末分散于有机溶剂中,从而能够更均匀地分散于浆料中。由此,不仅能够避免成孔剂在浆料中分散不均匀而导致的涂膜成孔性降低,还能够使得PVDF基聚合物和陶瓷粉末均地分布于涂膜中,从而使得涂膜具有较好的一致性。
在一些实施例中,隔离膜可以包括基膜以及位于基膜至少一个表面的涂层,涂层由浆料烘干后形成,其中,单面涂层的厚度可以为1μm~4μm。
本申请对基膜的厚度不作限定,本领域技术人员可以根据需求自行选取。作为一个示例,基膜可以为4μm~16μm,例如可以为4μm、9μm、12μm、16μm等。
并非意在受限于任何理论或解释,单面涂层的厚度在上述合适的范围内,能够使得隔离膜具由合适的透气性,从而降低电池的内阻,使得电池具备良好的电化学性能。
本申请第二方面提供一种采用本申请第一方面的方法获得的隔离膜。
本申请的隔离膜通过本申请第一方面的方法制备得到,具有良好的透气性和电解液浸润性。由此,本申请的隔离膜应用于电池,能够降低电池的内阻,提升电池的电化学性能。
在一些实施例中,隔离膜的透气值可以为50sec/mL以下。
术语“透气值”具有本领域公知的含义,其可以定义为100ml空气通过隔离膜所需要的时间。透气值越大说明隔离膜的透气性能越差,透气值越小说明隔离膜的透气性能越好。
透气值可以通过本领域公知的方法测试得到,作为示例,透气值可以通过以下步骤测试得到:
将隔离膜浸泡在N-甲基吡咯烷酮(NMP)中30min后,在通风橱中于25℃干燥4小时;取出干燥后的隔离膜,在温度为25℃和湿度小于80%的环境下,将测试样品制成4cm×4cm大小的试件;使用透气度测试仪(Air-permeability-tester),通过Gurley test(100mL)方法测量试件得到透气值。
在一些实施例中,隔离膜的孔隙率可以为40%~80%。
隔离膜的孔隙率具有本领域公知的含义,其可以通过本领域公知的方法测试得到。作为示例,孔隙率可以通过以下步骤测试得到:
将隔离膜在85℃真空干燥箱中烘干2h后,取出置于干燥器中冷却;将隔离膜用A4纸包裹平整,平铺在刀模上,用冲压机冲压,以得到试件;使用万分尺测量试件的厚度,根据试件表面积和厚度来计算试件的表观体积V1,再使用真密度仪(型号AccuPycⅡ)测试试件的真实体积V2,可以得出孔隙率=(V1-V2)/V1×100%。
本申请第三方面提供一种电化学电池,包括本申请第二方面的隔离膜。
本申请的电化学电池可以是一次电池或二次电池,其具体实例包括所有种类的锂一次电池、锂二次电池或钠电池。特别地,锂二次电池包括锂金属二次电池、锂离子二次电池、锂聚合物二次电池或锂离子聚合物二次电池。
本申请第四方面提供一种用电装置,包括根据本申请第三方面的电化学电池。
上述用电装置可以但不限于是移动设备(例如手机、笔记本电脑等)、电动车辆(例如纯电动车、混合动力电动车、插电式混合动力电动车、电动自行车、电动踏板车、电动高尔夫球车、电动卡车等)、电气列车、船舶及卫星、储能系统等。
实施例
下述实施例更具体地描述了本发明公开的内容,这些实施例仅仅用于阐述性说明,因为在本发明公开内容的范围内进行各种修改和变化对本领域技术人员来说是明显的。除非另有声明,以下实施例中所报道的所有份、百分比、和比值都是基于重量计,而且实施例中使用的所有试剂都可商购获得或是按照常规方法进行合成获得,并且可直接使用而无需进一步处理,以及实施例中使用的仪器均可商购获得。
实施例1~4
取质量为m1kg的PVDF基聚合物,与质量为m2kg的有机溶剂混合均匀,得到第一分散液;
取质量为m3kg的陶瓷粉末,与质量为m4kg的有机溶剂混合均匀后加入质量为m5kg的成孔剂,混合均匀后得到第二分散液;
将第一分散液、第二分散液混合均匀后,得到浆料;
将浆料涂布于厚度为Lμm的PE基膜的两个表面,经过水、烘干后,得到双面涂布的隔离膜,隔离膜中,单侧涂膜的厚度为dμm。
实施例中,PVDF基聚合物的种类、有机溶剂的种类、陶瓷粉末的种类、成孔剂的种类以及m1~m5、L、d分别如表1所示。
实施例5
取质量为m1kg的PVDF基聚合物,与质量为m2kg的有机溶剂混合均匀后,加入质量为m5kg的成孔剂,混合均匀后得到第三分散液;
取质量为m3kg的陶瓷粉末,与质量为m4kg的有机溶剂混合均匀,得到第四分散液;
将第三分散液、第四分散液混合均匀后,得到浆料;
将浆料涂布于厚度为Lμm的PE基膜的两个表面,经过水、烘干后,得到双面涂布的隔离膜,隔离膜中,单侧涂膜的厚度为dμm。
实施例5中,PVDF基聚合物的种类、有机溶剂的种类、陶瓷粉末的种类、成孔剂的种类以及m1~m5、L、d分别如表1所示。
对比例1
基于实施例1~4所述的方法,制备对比例1的隔离膜,改变在于:未添加成孔剂。
测试部分
1)透气值测试
在温度为25℃和湿度小于80%的环境下,将测试样品制成4cm×4cm大小的试件;使用透气度测试仪(Air-permeability-tester),通过Gurley test(100mL)方法测量试件得到透气值。
2)扫描电子显微镜(SEM)测试
测试仪器:先将样品裁剪成0.5cm2的大小的样品,放在载样器上,然后将样品进行喷金,增加导电性,喷金完成后,将样品放在在扫面电镜中,进行电镜的拍摄。
实施例1~3、对比例1的隔离膜的SEM图分别如图1~4所示。
3)2C倍率放电容量保持率测试
将各实施例及对比例的隔离膜按照以下步骤(1)~(4)制备成锂离子二次电池后,在25℃下,将化成后的锂离子二次电池以0.2C倍率恒流充电至4.45V,再恒压充电至电流小于等于0.05C,之后静置30分钟,再以0.2C倍率恒流放电至3.0V,测试得到锂离子电池0.2C倍率放电容量。
在25℃下,将锂离子二次电池以0.2C倍率恒流充电至4.45V,再恒压充电至电流小于等于0.05C,之后静置30分钟,再以2C倍率恒流放电至3.0V,测试得到锂离子电池2C倍率放电容量。
2C倍率放电容量保持率(%)=2C倍率放电容量/0.2C倍率放电容量×100%。
(1)正极极片的制备
将正极活性材料钴酸锂、乙炔黑、聚偏氟乙烯(PVDF)按质量比94∶3∶3混合,然后加入N-甲基吡咯烷酮(NMP)作为溶剂,调配成固含量为75%的浆料,并搅拌均匀。将浆料均匀涂布在厚度为12μm的铝箔的一个表面上,90℃条件下烘干,冷压后得到正极活性材料层厚度为100μm的正极极片,然后在该正极极片的另一个表面上重复以上步骤,得到双面涂布有正极活性材料层的正极极片。将正极极片裁切成74mm×867mm的规格并焊接极耳后待用。
(2)负极极片的制备
将负极活性材料人造石墨、乙炔黑、丁苯橡胶及羧甲基纤维素钠按质量比96∶1∶1.5∶1.5混合,然后加入去离子水作为溶剂,调配成固含量为70%的浆料,并搅拌均匀。将浆料均匀涂布在厚度为8μm的铜箔的一个表面上,110℃条件下烘干,冷压后得到负极活性材料层厚度为150μm的单面涂布负极活性材料层的负极极片,然后在该负极极片的另一个表面上重复以上涂布步骤,得到双面涂布有负极活性材料层的负极极片。将负极极片裁切成74mm×867mm的规格并焊接极耳后待用。
(3)电解液的制备
在含水量小于10ppm的环境下,将非水有机溶剂碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸亚丙酯(PC)、丙酸丙酯(PP)、碳酸亚乙烯酯(VC)按照质量比20∶30∶20∶28∶2混合,然后向非水有机溶剂中加入六氟磷酸锂(LiPF6)溶解并混合均匀,得到电解液,其中,LiPF6与非水有机溶剂的质量比为8∶92。
(4)锂离子电池的制备
将上述制备的正极极片、隔离膜、负极极片按顺序叠好,将隔离膜具有第一涂层的一面与正极极片接触,卷绕得到电极组件。将电极组件装入铝塑膜包装袋中,并在80℃下脱去水分,注入配好的电解液,经过真空封装、静置、化成、整形等工序得到锂离子电池。
实施例1~5及对比例1的测试结果如表2所示。
表1实施例1~5及对比例1的隔离的制备参数
表2实施例1~5及对比例1的测试结果
对比分析实施例1~5与对比例1可知,在用于制备隔离膜的浆料中加入成孔剂和陶瓷粉末,能够显著降低隔离膜的透气值。由此,应用实施例1~5的锂离子二次电池能够具备更好的倍率性能。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可容易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应被涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (14)
1.一种用于制备隔离膜的方法,包括:
提供浆料,所述浆料包括分散于有机溶剂的PVDF基聚合物、成孔剂以及陶瓷粉末,所述成孔剂包括水和/或水溶性物质;
用于制备隔离膜的步骤,包括将所述浆料涂布于基膜的至少一个表面,使涂布后的基膜与水接触,经烘干后,得到所述隔离膜。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述PVDF基聚合物包括如下物质中的至少一者:
聚偏氟乙烯、六氟丙烯与偏氟乙烯的共聚物、四氟乙烯与偏氟乙烯的共聚物、三氟氯乙烯与偏氟乙烯的共聚物。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,所述成孔剂包括水、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、乙醇中的至少一者。
4.根据权利要求1所述的方法,其中,所述陶瓷粉末包括氧化铝、勃姆石、氧化镁、钛酸钡中的至少一者。
5.根据权利要求1所述的方法,其中,所述有机溶剂包括N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜中的至少一者。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法,其中,所述浆料包括100重量份的所述PVDF基聚合物、20~100重量份的成孔剂、50~300重量份的陶瓷粉末以及700~5000重量份的有机溶剂。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法,其中,所述提供浆料,包括:
提供第一分散液,所述第一分散液包括100重量份的所述PVDF基聚合物和600~4000重量份的所述有机溶剂;
制备浆料的步骤,包括将所述第一分散液与第二分散液混合均匀,从而得到所述浆料,其中,所述第二分散液包括50~300重量份的所述陶瓷粉末、20~100重量份的所述成孔剂和100~4000重量份的所述有机溶剂。
8.根据权利要求1-6中任一项所述的方法,其中,所述提供浆料,包括:
提供第三分散液,所述第三分散液包括100重量份的所述PVDF基聚合物、20~100重量份的所述成孔剂以及600~4000重量份的所述有机溶剂;
制备浆料的步骤,包括将所述第三分散液与第四分散液混合均匀,从而得到所述浆料,其中,所述第四分散液包括50~300重量份的陶瓷粉末和100~4000重量份的有机溶剂。
9.根据权利要求1所述的方法,其中,所述隔离膜包括基膜以及位于所述基膜至少一个表面的涂层,所述涂层由所述浆料烘干后形成,其中,单面所述涂层的厚度为1μm~4μm。
10.一种采用权利要求1-9中任一项所述的方法获得的隔离膜。
11.根据权利要求10所述的隔离膜,其中,所述隔离膜的透气值为50sec/mL以下。
12.根据权利要求10或11所述的隔离膜,其中,所述隔离膜的孔隙率为40%~80%。
13.一种电化学电池,包括根据权利要求10-12中任一项所述的隔离膜。
14.一种用电装置,包括权利要求13所述的电化学电池。
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