(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111587799.5 (22)申请日 2021.12.23 (71)申请人 山东华夏神舟新材 料有限公司 地址 256401 山东省淄博市桓台县 唐山镇 (72)发明人 王汉利　唐妮　李玲　吕鹏程　 魏庆贺　高烁　 (74)专利代理 机构 青岛发思特专利商标代理有 限公司 37212 专利代理师 赵真真 (51)Int.Cl. H01M 50/426(2021.01) H01M 50/403(2021.01) H01M 10/0525(2010.01) (54)发明名称 锂离子二次电池隔膜用聚偏二氟乙烯乳液 及其制备方法 (57)摘要 本发明涉及一种锂离子二次电池隔膜用聚 偏二氟乙烯乳液及其制备方法， 属于锂离子二次 电池隔膜 技术领域。 本发明所述的锂离子二次电 池隔膜用聚偏二氟乙烯乳液的制备方法， 为先制 备聚偏氟乙烯共聚乳液， 然后加入两种嵌入聚合 物微乳液， 实现多乳液特性应用性能互补。 本发 明所述的锂离子二次电池隔膜用聚偏二氟乙烯 乳液， 用于粘结隔膜与电极时具有较高的粘结 力， 另外用于热压工序不会出现堵塞隔膜的表面 孔， 有效保持隔膜的离子渗透性； 本发明同时提 供了一种制备方法， 其设计科学合理， 利于工业 化生产。 权利要求书1页 说明书5页 CN 114447523 A 2022.05.06 CN 114447523 A 1.一种锂离子二次电池隔膜用聚偏二氟乙烯乳液的制备方法， 其特征在于： 先制备聚 偏氟乙烯共聚乳液， 然后加入两种嵌入聚合物微乳液， 得到所述的锂离子二次电池隔膜用 聚偏二氟乙烯乳液。 2.根据权利要求1所述的锂离子二次电池隔膜用聚偏二氟乙烯乳液的制备方法， 其特 征在于： 嵌入聚合物 微乳液粒径 为10‑50nm， 两种嵌入聚合物 微乳液分别为含有极性基团的 微乳液和含氟乳液。 3.根据权利要求2所述的锂离子二次电池隔膜用聚偏二氟乙烯乳液的制备方法， 其特 征在于： 含有极性基团的微乳液为聚丙烯酸、 聚丙烯腈或聚丙烯酰胺微乳液。 4.根据权利要求2所述的锂离子二次电池隔膜用聚偏二氟乙烯乳液的制备方法， 其特 征在于： 含氟乳液 软化点＞90℃， 为聚偏氟乙烯、 聚全氟乙丙烯或聚四氟乙烯微乳液。 5.根据权利要求2所述的锂离子二次电池隔膜用聚偏二氟乙烯乳液的制备方法， 其特 征在于： 含有极性基团的微乳液占嵌入聚合物微乳液总重量的6 0‑85％。 6.根据权利要求1所述的锂离子二次电池隔膜用聚偏二氟乙烯乳液的制备方法， 其特 征在于： 包括以下步骤： (1)聚偏氟乙烯共聚乳液制备： a.向聚合反应器 中加入纯水、 表面活性剂、 偏二氟乙烯单体和初始引发剂， 升温升压引 发聚合反应； b.继续向聚合反应器 中加入偏二氟乙烯单体和引发剂， 直到聚合反应器 中聚合的偏二 氟乙烯含量达 到总单体重量的40 ‑60％， 在聚合反应 器中形成第一相连续聚合物； c.将共聚单体加入聚合反应器中， 与第二连续聚合相所需的偏二氟乙烯单体进行共 聚， 形成第二相连续聚合物； d.继续添加剩下的偏二氟乙烯单体和引发剂， 反应完毕后除去其他杂质， 获得非均相 共连续的聚偏氟乙烯共聚乳液； (2)制备目标产物： 向步骤(1)制得的聚偏氟乙烯共聚乳液中， 加入嵌入聚合物微乳液， 搅拌后， 制成所述 的锂离子二次电池隔膜用聚偏二氟乙烯乳液。 7.根据权利要求1所述的锂离子二次电池隔膜用聚偏二氟乙烯乳液的制备方法， 其特 征在于： 步骤(1)的c中， 共聚单体为六氟丙烯或全氟乙烯基醚中的一种或多种； 共聚单体占 第二相连续聚合物中总单体重量的25 ‑40％。 8.根据权利要求7所述的锂离子二次电池隔膜用聚偏二氟乙烯乳液的制备方法， 其特 征在于： 全氟乙烯 基醚结构为： C F2＝CF‑O‑Rf， 其中Rf是选自‑CF3，‑CF2 CF3或‑CF2CF2CF3中的 一个或多个全氟烷基。 9.根据权利要求1所述的锂离子二次电池隔膜用聚偏二氟乙烯乳液的制备方法， 其特 征在于： 步骤(2)中， 嵌入聚合物微乳液的加入量 为总乳液重量的10％ ‑30％。 10.一种锂离子二次电池隔膜用聚偏二氟乙烯乳液， 其特征在于： 采用权利要求1 ‑9所 述的制备 方法制得。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114447523 A 2锂离子二次电池 隔膜用聚偏二氟乙烯乳液及其制备方 法 技术领域 [0001]本发明涉及 一种锂离子二次电池隔膜用聚偏二氟乙烯乳液及其制备方法， 属于锂 离子二次电池隔膜技 术领域。 背景技术 [0002]锂离子电池具有能量密度 高、 工作电压高、 无记忆效应和循环寿命长等特点而被 广泛用作各种移动设备的电源。 锂离子电池通常包括正极、 负极、 隔膜和电解质， 隔膜作为 正负极之 间的阻隔物对锂离子电池的性能起到至关重要的作用， 因此通过改进隔膜的性能 来提高锂离 子电池的安全性、 使用性、 工艺 性的研究受到越来越多的关注。 [0003]国家对锂离子二次电池能量密度要求不断提高， 为提高电池能量密度， 选用三元 高镍正极材料是必然趋势， 采用高能正极材料必须匹配相应的高能量负极材料， 在此体系 中电芯极易在充放电过程中发生变形， 同时负极极片反弹较大且随着循环次数的不断累积 有逐步增大趋势， 为解决该问题， 业界技术领域提出了粘性隔膜概念， 将正负极片通过一定 条件粘接在一起， 目的就是为了有效的控制电芯变形及抑制负极极片反弹， 在不影响电池 性能的前提下起到粘接正负极片的功能。 [0004]工业化传统工艺采用油溶性溶剂溶解聚偏氟乙烯树脂对隔膜进行涂覆、 烘烤及热 压成型， 但随着对环保的重视， 传统工艺的VOC排放及废料处理工序高成本等问题日渐突 出。 [0005]对此， JP20170728 52和CN108 305977B等专利相继通过在多孔质基材的至少一方的 面， 涂覆含有一定量的聚偏氟乙烯(PVDF)系树脂微粒粘接层， 具有涂覆层的隔膜离子渗透 性以及操作性优异， 提高了与电极的粘接性。 [0006]然而， 对于上述专利文献的隔膜而言， 在锂电电池隔膜的制造工序中进行热压时， 含有PVDF系树脂的微粒会熔融压碎， 堵塞基本隔膜(基膜)的表面孔， 出现隔膜的离子渗透 性恶化的问题。 [0007]CN103270058A公开了一种用于制造电池电极或隔膜的粘合剂， 它以丙烯酸为改性 单体与偏氟乙烯共聚， 采用乳液聚合方法， 聚合介质包含氟化表面活性剂。 在所得共聚物 中， 改性单体的含量按摩尔计低于0.06％。 尽管该粘合剂具有改进的热稳定性， 但是其粘 结 力不足。 发明内容 [0008]本发明的目的是提供一种锂离子二次电池隔膜用聚偏二氟乙烯乳液， 用于粘结隔 膜与电极时具有较高的粘结力， 另外用于热压工序不会出现堵塞隔膜的表面孔， 有效保持 隔膜的离 子渗透性； 本发明同时提供了一种制备 方法， 其设计科 学合理， 利于 工业化生产。 [0009]本发明所述的锂离子二次电池隔膜用聚偏二氟乙烯乳液的制备方法， 为先制备聚 偏氟乙烯共聚乳液， 然后加入两种嵌入聚合物微乳液， 实现多乳液特性应用性能互补， 得到 所述的锂离 子二次电池隔膜用聚偏二氟乙烯乳液。说　明　书 1/5 页 3 CN 114447523 A 3