锂离子电池隔膜及其制备方法技术

一种锂离子电池隔膜，包括膜层及至少形成于所述膜层的一侧表面的陶瓷层，所述陶瓷层在所述膜层表面呈网格状分布。还涉及一种锂离子电池隔膜的制备方法。

【技术实现步骤摘要】
锂离子电池隔膜及其制备方法
本专利技术涉及锂离子电池隔膜制备领域。
技术介绍
自20世纪90年代锂离子电池商业化以来，由于其具有能量密度高、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。随着锂离子电池的大规模的应用，其安全问题也日益凸显。在锂离子电池的中，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，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，直接影响着电池的容量、循环以及安全性能等特性，性能优异的隔膜对提高锂离子电池的综合性能具有重要的作用。目前，锂离子电池使用的隔膜一般为聚烯烃基多孔膜，由于这种聚烯烃基多孔膜熔点低于200℃，因此它们存在如下缺陷：当电池温度因内部或外部因素而升高时，这种隔膜会收缩或熔融，使得隔膜的体积变化。隔膜的收缩或熔融又会引起正极和负极之间的直接接触，导致电池短路，从而引起电池燃烧爆炸等意外事故的发生。因此，为了保证电池的使用安全，必须提供一种不会因电池高温而引起热收缩和热熔融的隔膜。
技术实现思路
因此，有必要提供一种锂离子电池隔膜及制备方法，使得到的隔膜具有较好的强度从而不容易皱缩。一种锂离子电池隔膜的制备方法，包括步骤：提供膜层；提供涂层组合物，所述涂层组合物包括粘合剂及陶瓷颗粒；在所述膜层的至少一个表面涂覆所述涂层组合物，其中，所述涂层组合物呈网格状分布；及干燥使所述涂层组合物固化为陶瓷层，得到所述锂离子电池隔膜。一种锂离子电池隔膜，包括膜层及至少形成于所述膜层的一侧表面的陶瓷层，所述陶瓷层在所述膜层表面呈网格状分布。相对于现有技术，本专利技术锂离子电池隔膜及制备方法，因陶瓷层设置为网格状，强度更好，从而不容易皱缩。附图说明图1是本技术方案实施例的电池隔膜的俯视示意图。图2是本技术方案实施例的电池隔膜的剖视示意图。图3是本技术方案另一实施例的电池隔膜的俯视示意图。图4是本技术方案另一实施例的电池隔膜的剖视示意图。主要元件符号说明锂离子电池隔膜1、1a膜层10、10a陶瓷层20、20a如下具体实施方式将进一步说明本专利技术。具体实施方式本技术方案实施例提供一种锂离子电池隔膜的制备方法，包括：(1)提供膜层优选地，所述膜层为聚乙烯膜、聚丙烯膜或聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯复合膜、聚酯膜、纤维素膜、聚酰亚胺膜、聚酰胺膜、氨纶或芳纶膜等。优选地，所述膜层的厚度为40微米(μm)以下。如用作动力电池，优选地，所述膜层的厚度为15μm至25μm。如用作消费性电子产品的电池，优选地，所述膜层的厚度为7μm以下。(2)提供涂层组合物优选地，所述涂层组合物包括混合的粘合剂及陶瓷颗粒。优选地，所述涂层组合物中还包括溶剂。优选地，所述粘合剂的成分为聚偏二氟乙烯、聚丙烯腈、聚氧化乙烯、聚氧化丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙酸乙烯酯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物中的一种或几种。更优选地，所述粘合剂的成分为聚偏二氟乙烯或聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物。优选地，所述粘合剂在所述涂层组合物中的质量百分含量为0.1％-5％。优选地，所述陶瓷颗粒为二氧化硅、三氧化二铝、二氧化锆、二氧化钛、二氧化镁、硫酸钡、碳酸钙、氢氧化镁中的一种或几种的组合。优选地，所述陶瓷颗粒在所述涂层组合物中的质量百分含量为0.1％-5％。(3)涂覆所述涂层组合物请参阅图1-2，将所述涂层组合物涂覆在所述膜层10的至少一个表面，固化所述涂层组合物从而在所述膜层10表面形成陶瓷层20；所述陶瓷层20在所述膜层10表面呈网格状分布。其中，所述网格为相交的线条组成，例如可以为倾斜相交的线条组成的网格，也可以为垂直相交的线条组成的网格。其中，可以将所述涂层组合物涂覆在所述膜层的一个表面，也可以将所述涂层组合物涂覆在所述膜层的相对两个表面。优选地，所述陶瓷层20为由均匀排布的线条组成，更优选地，所述线条包括两组，每组中的线条相平行且间距相同，两组线条相交。优选地，通过涂布、印刷或喷涂等方式将所述涂层组合物涂覆在所述膜层的表面。优选地，所述涂层组合物的涂覆厚度为8μm以下。更优选地，所述涂层组合物的涂覆厚度为0.5μm至2μm。在其他实施例中，请参阅图3-4，所述陶瓷层20的所述网格还可以为多个呈阵列排布的块状图案。优选地，所述块状图案为方块状；更优选地，所述块状图案均匀排布，例如各块状图案尺寸相同、间距也相同。(4)干燥干燥使所述陶瓷层20固化并粘结于所述膜层10上，从而得到锂离子电池隔膜1。请再次参阅图1至图2，本技术方案另一实施例还提供一种锂离子电池隔膜1，所述锂离子电池隔膜1包括膜层10及至少形成于所述膜层10的一侧表面的陶瓷层20。所述陶瓷层20在所述膜层10表面呈网格状分布。其中，所述网格为相交的线条组成，例如，可以为倾斜相交的线条组成的网格，也可以为垂直相交的线条组成的网格。其中，可以将所述涂层组合物涂覆在所述膜层的一个表面，也可以将所述涂层组合物涂覆在所述膜层的相对两个表面。其中，所述陶瓷层20由一涂层组合物固化形成。优选地，所述膜层为聚乙烯膜、聚丙烯膜或聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯复合膜、聚酯膜、纤维素膜、聚酰亚胺膜、聚酰胺膜，氨纶或芳纶膜等。优选地，所述膜层的厚度为40μm以下。如用作动力电池，优选地，所述膜层的厚度为15μm至25μm。如用作消费性电子产品的电池，优选地，所述膜层的厚度为7μm以下。优选地，所述涂层组合物包括混合的粘合剂及陶瓷颗粒。优选地，所述涂层组合物中还包括溶剂。优选地，所述粘合剂的成分为聚偏二氟乙烯、聚丙烯腈、聚氧化乙烯、聚氧化丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙酸乙烯酯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物中的一种或几种。更优选地，所述粘合剂的成分为聚偏二氟乙烯或聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物。优选地，所述粘合剂在所述涂层组合物中的质量百分含量为0.1％-5％。优选地，所述陶瓷颗粒为二氧化硅、三氧化二铝、二氧化锆、二氧化钛、二氧化镁、硫酸钡、碳酸钙、氢氧化镁中的一种或几种的组合。优选地，所述陶瓷颗粒在所述涂层组合物中的质量百分含量为0.1％-5％。优选地，所述陶瓷层20在所述膜层10表面呈均匀排布的网格状分布。优选地，所述涂层组合物的涂覆厚度为8μm以下。更优选地，所述涂层组合物的涂覆厚度为0.5μm至2μm。在其他实施例中，请再次参阅图3-4，所述陶瓷层20的所述网格还可以为多个呈阵列排布的块状图案。优选地所述块状图案为方块状；更优选地，所述块状图案均匀排布，例如各块状图案尺寸相同、间距也相同。本专利技术的具有陶瓷材料的隔离膜及制备方法，因陶瓷颗粒的含量设置，使电芯阻抗较小从而有增加电芯安全性的作用；且隔离膜跟正负极板附着良好不会产生皱缩；并且，因陶瓷层设置为网格状，强度更好，从而隔离膜的膜层的厚度还可以设计的较现有技术中的隔离膜的厚度更薄。本专利技术制备的锂离子电池隔膜可用于制备锂离子电池。实施例1本实施例提供一种锂离子电池隔膜的制备方法，包括：(1)提供一膜层，其中，所述膜层的材质为聚乙烯，所述膜层的厚度为5μm左右。(2)提供涂层组合物，所述涂层组合物包括粘合剂及陶瓷颗粒，其中，所述粘合剂的成分为聚偏二氟乙烯，所述陶瓷颗粒的成分为二氧化硅、碳酸钙及氢氧化镁，所述粘合剂在所述涂层组合物中的质量百分含量为1％左右，所述陶瓷颗粒在所述涂层组合物中的质量百分含量为1％左右。(3)涂覆所述涂层本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子电池隔膜的制备方法，包括步骤：提供膜层；提供涂层组合物，所述涂层组合物包括粘合剂及陶瓷颗粒；在所述膜层的至少一个表面涂覆所述涂层组合物，其中，所述涂层组合物呈网格状分布；及干燥使所述涂层组合物固化为陶瓷层，得到所述锂离子电池隔膜。

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池隔膜的制备方法，包括步骤：提供膜层；提供涂层组合物，所述涂层组合物包括粘合剂及陶瓷颗粒；在所述膜层的至少一个表面涂覆所述涂层组合物，其中，所述涂层组合物呈网格状分布；及干燥使所述涂层组合物固化为陶瓷层，得到所述锂离子电池隔膜。2.如权利要求1所述的锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于，所述膜层为聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯复合膜、聚酯膜、纤维素膜、聚酰亚胺膜、聚酰胺膜、氨纶或芳纶膜。3.如权利要求1所述的锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于，所述膜层的厚度为7微米以下，所述涂层组合物的涂覆厚度为0.5微米至2微米。4.如权利要求1所述的锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于，所述粘合剂的成分为聚偏二氟乙烯、聚丙烯腈、聚氧化乙烯、聚氧化丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙酸乙烯酯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物中的一种或几种。5.如权利要求1所述的锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于，所述粘合剂在所述涂层组合物中的质量百分含量为0.1％-5％。6.如权利要求1所述的锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于，所述陶瓷颗粒为二氧化硅、三氧化二铝、二氧化锆、二氧化钛、二氧化镁、硫酸钡、碳酸钙、氢氧化镁中的一种或几种的组合。7.如权利要求1所述的锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于，所述陶瓷颗粒在所述涂层组合物中的质量百分含量为0.1％-5％。8.如权利要求1所述的锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于，所述网格由多条相交的线条组成。9.如权利要求1所述的锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于，所述网格由多个呈阵列排布的块状图案组成。10.一种锂离子电池隔膜，包括至少一膜...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜欣妮，马嘉琳，郭铭书，陈柏延，陈文勤，许展翔，张必圣，唐宇轩，邱进隆，戴丰源，
申请(专利权)人：鸿富锦精密工业深圳有限公司，鸿海精密工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44