一种高性能锂电池专用陶瓷隔膜制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高性能锂电池专用陶瓷隔膜，属于锂电池技术领域，具有较好的耐磨损效果，提高隔膜性能的优点，其技术方案如下，包括基础膜，所述基础膜两侧面均设有陶瓷材料层，所述陶瓷材料层远离基础膜侧面均设有耐磨层，所述耐磨层远离基础膜表面设有若干个波浪形的凸条，所述凸条的长度方向与基础膜的长度方向相同，所述耐磨层上设有通孔，所述凸条两侧的通孔靠近基础膜一端相通，所述耐磨层为硼酸锌改性酚醛树脂涂层。

A special ceramic diaphragm for high performance lithium battery

The utility model discloses a ceramic special high performance lithium battery separator, which belongs to the technical field of lithium battery, with better abrasion resistance, improve the performance advantages of diaphragm, the technical proposal is as follows, including the basis of the film, based on the two sides of the membrane surface with a layer of a ceramic material, the ceramic material layer away from the membrane side have wear-resisting layer, the wear layer from the base surface is provided with a convex strip of wave shape, length direction of the convex strip and the base film, the abrasion resistant layer is provided with a through hole, the through hole on both sides of the convex base near the end of the film is wear-resisting layer for the zinc borate modified phenolic resin coating.

【技术实现步骤摘要】
一种高性能锂电池专用陶瓷隔膜
本技术涉及锂电池
，特别涉及一种高性能锂电池专用陶瓷隔膜。
技术介绍
随着现代科技的不断进步，电子设备运用的十分普遍，目前的电子设备基本上通过锂电池进行存储电能，为电子设备进行供电，如：手机锂电池、平板锂电池、电动车锂电池，甚至是动力锂电池。在锂电池的结构中，隔膜是关键的内层组件之一；隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等，直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性，性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用；隔膜的主要作用是使电池的正、负极分隔开来，防止两极接触而短路,此外还具有能使电解质离子通过的功能；隔膜材质是不导电的，其物理化学性质对电池的性能有很大的影响；电池的种类不同，采用的隔膜也不同；现有技术中的锂电池正、负极的设计往往由于技术不够成熟，常常会出锂电池爆炸的问题，其主要原因是锂电池在制造的过程中隔膜受到较大的磨损，导致外侧的陶瓷材料层损害，从而影响基础膜在高温下的密闭效果，从而容易导致短路，且影响电解液在正常状态下的流动效果，影响电池性能。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种高性能锂电池专用陶瓷隔膜，其具有较好的耐磨损效果，提高隔膜性能的优点。本技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种高性能锂电池专用陶瓷隔膜，包括基础膜，所述基础膜两侧面均设有陶瓷材料层，所述陶瓷材料层远离基础膜侧面均设有耐磨层，所述耐磨层远离基础膜表面设有若干个波浪形的凸条，所述凸条的长度方向与基础膜的长度方向相同，所述耐磨层上设有通孔，所述凸条两侧的通孔靠近基础膜一端相通，所述耐磨层为硼酸锌改性酚醛树脂涂层。通过采用上述技术方案，硼酸锌改性酚醛树脂涂层具有较好的耐磨效果，从而有效的提高了陶瓷材料层外表面的抗磨损性能，从而有效的减少了陶瓷材料层再隔膜安装的过程中受到较多的正、负级片的磨损，提高了使用寿命，由于且设置了凸条，凸条能有效的在正、负极片与隔膜之间支撑起较多的间隙便于电解液流动，提高了电池的性能，减少流动阻力，且提高了对电解液的导流作用，有效的提高了电解液流动的稳定性，且通孔的设置便于电解液通过通孔流动到陶瓷材料层上，从而便于电解液穿透隔膜，有效的提高了电池的性能。进一步的，所述通孔呈60-75度。通过采用上述技术方案，通孔倾斜设置，使流动的电解液流入通孔时流动的方向变化的较少，从而使少量的电解液流动到通孔内，且由于倾斜方向相同，从而避免产生混乱的电解液流向而影响电解液流动的效率。进一步的，所述通孔呈75度。通过采用上述技术方案，通孔75度倾斜设置，使流动的电解液流入通孔时流动的方向变化的最少，从而使少量的电解液流动到通孔内，且由于倾斜方向相同，从而避免产生混乱的电解液流向而影响电解液流动的效率。进一步的，所述硼酸锌改性酚醛树脂涂层由硼酸锌改性酚醛树脂耐磨涂料涂覆两道而成。通过采用上述技术方案，通过两次涂覆形成硼酸锌改性酚醛树脂涂层，从而有效的提高了涂覆效果，且便于凸条成型。进一步的，所述基础膜为PE膜。通过采用上述技术方案，PE膜具有防潮性、耐热性、拉伸强度高、阻隔性强。进一步的，所述陶瓷材料层为二氧化硅涂层。通过采用上述技术方案，二氧化硅涂层具有较好的化学稳定性，且机械强度大，使用寿命长，有效的提高了使用寿命。进一步的，所述基础膜厚度为4um。通过采用上述技术方案，较厚的基础膜能有效电池在高温情况下的自封闭效果，提高电池的性能。进一步的，所述陶瓷材料层厚度为4um。通过采用上述技术方案，较厚的二氧化硅涂层在高温条件下具有较高的氧离子电导率,优良的机械性能以及氧化还原良好的稳定性。进一步的，所述通孔直径为4um。通过采用上述技术方案，较大的通孔有效的提高了电解液的流通量，从而提高了电池的性能。综上所述，本技术具有以下有益效果：1、提高隔膜表面的耐摩擦效果，有效的保证了隔膜的使用效果；2、有效的提高了隔膜的使用寿命；3、安装后便于电解液穿透隔膜，提高电解液的流动性。附图说明图1是本技术的立体图；图2是本技术的剖视图。图中，1、基础膜；2、陶瓷材料层；3、耐磨层；31、凸条；32、通孔。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步详细说明。一种高性能锂电池专用陶瓷隔膜，包括基础膜1，基础膜1是厚度为4um的PE膜，PE膜通过干法单向拉伸工艺制成，干法单向拉伸工艺是通过生产硬弹性纤维的方法，制备出低结晶度的高取向PE膜，再高温退火获得高结晶度的取向薄膜，这种薄膜先在低温下进行拉伸形成微缺陷，然后在高温下使缺陷拉开，提高电解液在基础膜1内的流动性，提高锂电池性能。基础膜1两侧面均设有陶瓷材料层2，陶瓷材料层2是厚度为4um的二氧化硅涂层，二氧化硅涂层内具有颗粒尺寸小、微孔多、比表面积大、表面羟基含量高，有效的将正负极活性物质分隔开，防止两极接触而短路，在电化学反应时能保持必要的电解液，形成离子移动的通道，其不导电、化学稳定性好、机械强度大、使用寿命长、有机电解液的离子电导率比水溶液体系低，从而有效的提高了锂电池性能。陶瓷材料层2远离基础膜1侧面均设有耐磨层3，耐磨层3远离基础膜1表面设有若干个波浪形的凸条31，凸条31的长度方向与基础膜1的长度方向相同，耐磨层3上设有倾斜75度、直径4um的通孔32，凸条31能有效的在正、负极片与隔膜之间支撑起较多的间隙便于电解液流动，提高了电池的性能，减少流动阻力，且提高了对电解液的导流作用，有效的提高了电解液流动的稳定性，且通孔32的设置便于电解液通过通孔32流动到陶瓷材料层2上，从而便于电解液穿透隔膜，有效的提高了电池的性能。凸条31两侧的通孔32靠近基础膜1一端相通，通过两个通孔32的相通从而是凸条31两侧流动的电解液能进行相互之间进行流动，从而便于电解液进行相互补充，能达到有效的流动性平衡，提高电池的性能。耐磨层3为硼酸锌改性酚醛树脂涂层，硼酸锌改性酚醛树脂涂层由现有的硼酸锌改性酚醛树脂耐磨涂料涂覆两道而成，其原料按重量份包括：硼酸锌改性酚醛树脂20-35份，有机硅改性聚酯树脂15-22份，二氧化硅溶胶8-11份，羧甲基纤维素钠2-5份，甲苯13-17份，乙苯8-15份，石墨粉6-9份，对二甲苯10-15份，醋酸乙酯7-12份，2-(2-乙基丁氧基)乙醇5-8份，异丙醇3-7份，其中羧甲基纤维素钠的pH值为6.7-8.4，取代度为0.3-0.6，耐磨性能优异，成本较低，使用寿命长，硼酸锌改性酚醛树脂涂层具有较好的耐磨效果，从而有效的提高了陶瓷材料层2外表面的抗磨损性能，从而有效的减少了陶瓷材料层2再隔膜安装的过程中受到较多的正、负级片的磨损，提高了使用寿命，且本身具有较好的耐高温效果，有效的防止电池使用时内部温度过高而导致隔膜损坏，从而有效的提高防护作用。本具体实施例仅仅是对本技术的解释，其并不是对本技术的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本技术的权利要求范围内都受到专利法的保护。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高性能锂电池专用陶瓷隔膜，包括基础膜(1)，所述基础膜(1)两侧面均设有陶瓷材料层(2)，其特征是：所述陶瓷材料层(2)远离基础膜(1)侧面均设有耐磨层(3)，所述耐磨层(3)远离基础膜(1)表面设有若干个波浪形的凸条(31)，所述凸条(31)的长度方向与基础膜(1)的长度方向相同，所述耐磨层(3)上设有通孔(32)，所述凸条(31)两侧的通孔(32)靠近基础膜(1)一端相通，所述耐磨层(3)为硼酸锌改性酚醛树脂涂层。

【技术特征摘要】
1.一种高性能锂电池专用陶瓷隔膜，包括基础膜(1)，所述基础膜(1)两侧面均设有陶瓷材料层(2)，其特征是：所述陶瓷材料层(2)远离基础膜(1)侧面均设有耐磨层(3)，所述耐磨层(3)远离基础膜(1)表面设有若干个波浪形的凸条(31)，所述凸条(31)的长度方向与基础膜(1)的长度方向相同，所述耐磨层(3)上设有通孔(32)，所述凸条(31)两侧的通孔(32)靠近基础膜(1)一端相通，所述耐磨层(3)为硼酸锌改性酚醛树脂涂层。2.根据权利要求1所述的一种高性能锂电池专用陶瓷隔膜，其特征是：所述通孔(32)呈60-75度。3.根据权利要求2所述的一种高性能锂电池专用陶瓷隔膜，其特征是：所述通孔(32)呈75...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨波，刘金传，
申请(专利权)人：天津凯普瑞特新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：天津,12