一种锂电池隔膜制造技术

技术编号:11525756 阅读:125 留言:0更新日期:2015-05-30 21:28
本实用新型专利技术提供了一种锂电池隔膜,其特征在于,所述隔膜包括无纺布基材,无纺布基材的上表面和下表面上分别设有一层高分子材料,所述上表面和下表面的高分子材料厚度相同。该隔膜传统的高分子多孔膜相比,热稳定性大幅度提高,膜的吸液和电解液保持能力大幅增强,耐拉强度高,应用此新型膜的锂离子电池自放电率低,循环性能优良,安全性能明显高于优于传统的锂离子电池。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于锂电池材料领域,特别涉及一种锂电池的隔膜。
技术介绍
锂离子电池与铅酸、镉镍等其他类型的电池相比具有比容量大、工作电压高、充电速度快、工作温度范围宽、循环寿命长、体积小、重量轻、绿色无污染等优点。目前,已广泛应用于移动电话、笔记本电脑、电动工具等领域,并且其应用范围越来越广泛,新型数码电子产品的迅猛发展以对锂离子电池的能量密度和高可靠性提出了越来越高的要求,本专利技术正是在这一背景下产生,提出了一种提高电池安全性能的复合材质隔膜材料。目前的锂离子电池隔膜多为采用聚丙烯、聚乙稀材质制备的多孔聚合物膜,此隔膜在电池内部可以有效的起到离子传导和隔绝电子的作用,是保护电池安全性能的屏障。然而高分子材料在高温下会发生不同程度的收缩,以传统的聚丙烯、聚乙稀材质为例,在温度超过100摄氏度的情况下,会发生明显的热收缩情况,在电池内部就会引起正负极活性材料直接接触,引起安全问题,同时高分子微孔膜吸液性能差,不能保持在电池的全寿命阶段吸附足量的电解液,造成电池循环性能差。而采用纤维状无纺布等材料制备的耐高温膜,造孔不均匀,电池自放电率高,穿刺强度差,耐拉强度低,在高张力下很容易发生孔变形,加工性能差,同样带来了其它的安全隐患。
技术实现思路
本技术针对以上缺点,提供了一种锂电池隔膜,以达到耐热性好,强度高、加工性能好、吸液性能优良的复合材质膜的目的。为实现上述目的,本技术采取下述技术方案来实现:一种锂电池隔膜,所述隔膜包括无纺布基材,无纺布基材的上表面和下表面上分别设有一层高分子材料,所述上表面和下表面的高分子材料厚度相同。进一步,所述高分子材料涂布于无纺布基材上。进一步,所述无纺布基材的厚度为10-40微米,优选的,无纺布基材的厚度为20-30微米。进一步,所述每层高分子材料的厚度为1-5微米,优选的,每层高分子材料的厚度为2-4微米。总之,本技术的有益效果为:以无纺布材质膜为基材,通过浸润或表面印刷涂布工艺在基材表面再涂敷一层高分子材料,有效的结合了两种材质的优点,制成一种耐热性好,强度高、加工性能好、吸液性能优良的复合材质膜。基材采用耐高温纤维素无纺布材料,其材料应具有多孔纤维状结构,在200°C温度下能保持稳定,不发生明显形变,在基材表面涂敷一层有机高分子材料,如聚偏氟乙烯等,在高温下烘烤形成均匀稳定的多孔膜结构,形成无纺布高分子材料复合膜,其中基材纤维状无纺布膜主要起到骨架支撑的作用,防止隔膜发生受热形变,而高分子膜层主要改善无纺布膜的表面状态,防止电池微短路情况发生,增加纤维状隔膜的穿刺强度,起到改善电池性能的作用。【附图说明】图1是本技术一个实施例中锂电池隔膜的结构示意图。【具体实施方式】下面结合附图对本技术进行详细描述。图1是本技术一个实施例中锂电池隔膜的结构示意图,如图1所示,本实施例中的锂电池隔膜,所述隔膜包括无纺布基材1,无纺布基材I的上表面和下表面上分别设有一层高分子材料2。所述无纺布基材I耐高温纤维素无纺布材料,其材料应具有多孔纤维状结构,在200°C温度下能保持稳定,不发生明显形变。无纺布基材I的厚度在10微米到40微米范围之间,可以依据电池的要求具体选择,本实施例中无纺布基材I的厚度为20-30微米。无纺布基材I的上下表面均为平面。高分子材料2,可根据不同需要选择多种有机高分子材料,如聚偏氟乙烯材料等,只要满足在高温下烘烤形成均匀稳定的多孔膜结构,使得在锂离子电池电解液(碳酸酯类溶剂)中可以保持稳定结构,耐腐蚀。本实施例中高分子材料2选择聚偏氟乙烯为微粉状,粒径选择在0.1微米到10微米之间,此粒径范围在电池中可以有更优秀的性能体现。无纺布基材I上表面和下表面的两层高分子材料2的表面均为平面,且两者厚度相同。每层高分子材料2的厚度在I微米到5微米范围之间,可以依据电池性能要求具体选择,本实施例中高分子材料2的厚度在2微米到4微米。高分子材料2可通过浸润或涂布的方式连接在无纺布基材I上,本实施例中,选择涂布印刷的方式涂布于无纺布基材I上。本实施例中锂电池隔膜的制作方法:将微粉状高分子材料聚偏氟乙烯在真空状态下烘烤8小时,烘烤温度为100摄氏度。将烘烤后的材料按照一定质量比例(1:99)溶于醇酮类有机溶剂(本实施例为丙酮),高速分散,形成溶液,溶液状态均匀、稳定;将此溶液通过网纹涂布设备均匀涂敷在无纺布基材I的上表面,涂布后经过高温烘箱烘烤将溶剂成分烘干,形成高分子材料2层;涂完无纺布基材I的上表面后,经过相同工艺对无纺布基材I的下表面进行涂布,形成高分子材料2层,两面都涂好后,即制备完成如图1所示的锂电池高分子无纺布材质复合隔膜。虽然本技术已以较佳实施例披露如上,但本技术并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本技术的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本技术的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。【主权项】1.一种锂电池隔膜,其特征在于,所述隔膜包括无纺布基材,无纺布基材的上表面和下表面上分别设有一层聚偏氟乙烯高分子材料;所述聚偏氟乙烯高分子材料为微粉状,高分子材料聚偏氟乙烯在高温下烘烤后,涂敷在无纺布基材的表面,涂布后经过高温烘箱烘烤形成多孔膜结构,所述上表面和下表面的高分子材料厚度相同。2.根据权利要求1所述的隔膜,其特征在于,所述无纺布基材的厚度为10-40微米。3.根据权利要求1所述的隔膜,其特征在于,所述无纺布基材的厚度为20-30微米。4.根据权利要求1所述的隔膜,其特征在于,所述每层高分子材料的厚度为1-5微米。5.根据权利要求1所述的隔膜,其特征在于,所述每层高分子材料的厚度为2-4微米。【专利摘要】本技术提供了一种锂电池隔膜,其特征在于,所述隔膜包括无纺布基材,无纺布基材的上表面和下表面上分别设有一层高分子材料,所述上表面和下表面的高分子材料厚度相同。该隔膜传统的高分子多孔膜相比,热稳定性大幅度提高,膜的吸液和电解液保持能力大幅增强,耐拉强度高,应用此新型膜的锂离子电池自放电率低,循环性能优良,安全性能明显高于优于传统的锂离子电池。【IPC分类】H01M2-16, H01M2-18【公开号】CN204361159【申请号】CN201420550580【专利技术人】叶洛华, 邱扬, 景少东, 周奥凯 【申请人】浙江西凯新能源开发有限公司【公开日】2015年5月27日【申请日】2014年9月24日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂电池隔膜,其特征在于,所述隔膜包括无纺布基材,无纺布基材的上表面和下表面上分别设有一层聚偏氟乙烯高分子材料;所述聚偏氟乙烯高分子材料为微粉状,高分子材料聚偏氟乙烯在高温下烘烤后,涂敷在无纺布基材的表面,涂布后经过高温烘箱烘烤形成多孔膜结构,所述上表面和下表面的高分子材料厚度相同。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:叶洛华邱扬景少东周奥凯
申请(专利权)人:浙江西凯新能源开发有限公司
类型:新型
国别省市:浙江;33

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