锂铁电池隔膜及锂铁电池制造技术

本发明专利技术提供了一种锂铁电池隔膜及锂铁电池，涉及隔膜技术领域，所述隔膜的厚度为25‑35μm，所述隔膜的孔隙率为40‑50％，所述隔膜的穿刺强度为700‑1200Mpa，缓解了现有的隔膜在用于锂铁电池时，极易被刺穿，造成电池内部微短路，引发电池自放电，同时还易于诱发安全事故的技术问题，本发明专利技术提供的锂铁电池隔膜既能够保证电解液离子的传输效率，同时又能够避免锂铁电池正极片上的粉尘和毛刺刺穿，为锂铁电池的安全性提供了保证，同时本发明专利技术提供的锂铁电池隔膜厚度适中，以保证锂铁电池使用时的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
锂铁电池隔膜及锂铁电池
本专利技术涉及隔膜
，尤其是涉及一种锂铁电池隔膜及锂铁电池。
技术介绍
随着电子信息技术的不断进步，消费电子产品不断向多样化、小型化、高功率化的趋势发展，对电池各方面的性能要求也在快速提升，要求电池能量密度大、功率密度高、价格适宜、使用方便、自放电率低、储存寿命长，特别是对电池的能量密度和功率密度提出了越来越高的要求。二次电池因能充电反复利用得到了快速发展，但因其一次容量低、自放电率高、存放时间短、安全性能差，使用后需充电，型号未标准化通用性差等原因无法替代一次电池，而一次电池因其一次容量高、放电平缓、型号标准化和通用性好等优点，在近几年得到了快速发展。锂铁电池是一种新型的一次锂原电池，其标称电压为1.5V，能够与碱锰电池、镍氢电池或镍镉电池呼唤使用尤其在四驱车、无人机、便携类相机、遥控器和钟表等家庭消费市场中应用广泛。锂原电池的安全性能一直备受关注，其中隔膜对锂原电池的安全性起着重要作用，然而现有的隔膜拉伸强度高，耐穿刺强度低，使其在用于锂铁电池中时，极易被正极片上粉尘毛刺刺穿，造成电池内部局部微短路，引发电池自放电，电池寿命明显下降，同时在电池局部微短路状态时，还易于诱导电池内部产生高温，导致隔膜收缩、熔化，进而造成电池内部大面积短路，加剧热量积累，造成热失控，引起电池燃烧或爆炸。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提一种锂铁电池隔膜，以缓解现有的隔膜在用于锂铁电池时，极易被刺穿，造成电池内部微短路，引发电池自放电，同时还易于诱发安全事故的技术问题。本专利技术提供的锂铁电池隔膜，所述隔膜的厚度为25-35μm，所述隔膜的孔隙率为40-50％，所述隔膜的穿刺强度为700-1200Mpa。进一步的，所述隔膜的横向拉伸强度为90-150Mpa，纵向拉伸强度为120-200Mpa。进一步的，所述隔膜的横向热收缩率为0.5-4.5％，纵向热收缩率为0.1-1.5％。进一步的，所述隔膜的透气度为250-450Sec/100mL。进一步的，所述隔膜的材质为聚烯烃；优选地，所述聚烯烃选自聚丙烯和/或聚乙烯。进一步的，所述隔膜采用湿法双向拉伸工艺制备而成。进一步的，所述湿法双向拉伸工艺包括如下步骤：将聚烯烃母粒依次进行挤出塑化、双向拉伸和溶剂洗涤，得到锂铁电池隔膜。本专利技术的目的之二在于提供一种锂铁电池，包括本专利技术提供的锂铁电池隔膜。进一步的，锂铁电池还包括正极片、负极片和电解液；优选地，所述正极片由二硫化亚铁、导电剂和粘接剂及吸液剂涂覆于铝箔上压实而成；优选地，所述负极片为锂带、镍带或镀镍钢带中的至少一种；优选地，所述电解液为锂盐溶液；进一步优选地，所述锂盐选自碘化锂、甲基磺酰亚胺锂、溴化锂、六氟磷酸锂、高氯酸锂、三氟甲基磺酸锂中的至少一种。进一步的，所述导电剂选自碳纳米管、乙炔黑或石墨中的至少一种；所述粘接剂选自丁苯橡胶、丙烯酸酯、聚偏氯乙烯、羧甲基纤维素、聚乙烯醇或壳聚糖中的至少一种；所述吸液剂为二氧化硅。本专利技术提供的锂铁电池隔膜，在孔隙率为40-50％时，穿刺强度为700-1200Mpa，既能够保证电解液离子的传输效率，同时又能够避免锂铁电池正极片上的粉尘和毛刺刺穿，为锂铁电池的安全性提供了保证，同时本专利技术提供的锂铁电池隔膜厚度适中，以保证锂铁电池使用时离子传导的稳定性。本专利技术提供的锂铁电池通过采用本专利技术提供的锂铁电池隔膜，不仅提高了锂铁电池的耐挤压性能、耐冲击性能和耐针刺性能，而且降低了自放电率，使得锂铁电池的安全性能更佳。具体实施方式下面将结合实施例对本专利技术的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本专利技术，而不应视为限制本专利技术的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种锂铁电池隔膜，其隔膜的厚度为25-35μm，所述隔膜的孔隙率为40-50％，所述隔膜的穿刺强度为700-1200Mpa。在本专利技术中，锂铁电池隔膜的典型但非限制性的厚度如为25、27、30、32或35μm。在本专利技术中，锂铁电池隔膜的典型但非限制性的孔隙率如为40％、42％、44％、46％、48％或50％。在本专利技术中，锂铁电池隔膜的典型但非限制性的穿刺强度如为700、800、900、100、1100或1200Mpa。本专利技术提供的锂铁电池隔膜，在孔隙率为40-50％时，穿刺强度为700-1200Mpa，既能够保证电解液离子的传输效率，同时又能够避免锂铁电池正极片上的粉尘和毛刺刺穿，为锂铁电池的安全性提供了保证，同时本专利技术提供的锂铁电池隔膜厚度适中，以保证锂铁电池使用时的稳定性。在本专利技术的一种优选实施方式中，锂铁电池隔膜的横向拉伸强度为90-150MPa，纵向拉伸强度为120-200MPa。在本专利技术的该优选实施方式中，锂铁电池隔膜的典型但非限制性的横向拉伸强度如为90、105、120、135或150MPa。该锂铁电池隔膜的典型但非限制性的纵向拉伸强度如为120、135、150、165、180或200MPa。通过将锂铁电池隔膜的横向拉伸强度限定为90-150MPa，纵向拉伸强度限定为120-200MPa，使得隔膜具有更加优异的拉伸性能，使其在外力作用下，能够保持良好的结构稳定性，以避免在外力作用下，隔膜发生破损，造成锂铁电池短路，引发爆炸或燃烧。在本专利技术的一种优选实施方式中，锂铁电池隔膜的横向收缩率为0.5-4.5％，纵向收缩率为0.1-1.5％。在本专利技术的该优选实施方式中，锂铁电池隔膜的典型但非限制性的横向收缩率为0.5％、1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％或4.5％；锂铁电池隔膜的典型但非限制性的纵向收缩率如为0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1％、1.1％、1.2％、1.3％、1.4％或1.5％。通过将锂铁电池隔膜的横向收缩率限定为0.5-4.5％，纵向收缩率限定为0.1-1.5％，使得该锂铁电池隔膜即使在受热情况下，也能保持良好的尺寸稳定性，避免因隔膜受热收缩发生短路，引发锂铁电池安全事故。在本专利技术的一种优选实施方式中，隔膜的材质为聚烯烃。通过选用聚烯烃材质的隔膜使得隔膜具有一定的压缩性能，从而为电芯提供一定的膨胀空间。在本专利技术的进一步优选实施方式中，聚烯烃选自聚丙烯和/或聚乙烯。选用聚丙烯和/或聚乙烯材质的隔膜，其隔膜的综合性能更佳。在本专利技术的一种优选实施方式中，该锂铁电池隔膜采用湿法双向拉伸工艺制备而成。现有生产隔膜的方法主要分为湿法和干法，干法工艺具体包括如下步骤：将聚烯烃母粒熔融后通过低温单向拉伸形成微缺陷，再高温拉伸使之拉成微孔，孔径大小不一，从而导致干法制备得到的隔膜在进行电池封装时，极易被电极毛刺扎入，降低电池合格率，加剧电池安全风险。湿法双向拉伸工艺先将聚烯烃母粒通过挤出塑化和双向拉伸得到薄膜，再通过溶剂将隔膜中的小分子物质洗出，形成微孔，得到隔膜，从而使得隔膜中的微孔孔径可控，耐穿刺性能更佳。在本专利技术的进一步优选实施方式中，锂铁电池隔膜的制备方法具体包括如下步骤：将聚烯烃母粒依次进行挤出塑化、双向拉伸和溶剂洗涤，得到锂铁电池隔膜。通过挤出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂铁电池隔膜，其特征在于，所述隔膜的厚度为25‑35μm，所述隔膜的孔隙率为40‑50％，所述隔膜的穿刺强度为700‑1200Mpa。

【技术特征摘要】
1.一种锂铁电池隔膜，其特征在于，所述隔膜的厚度为25-35μm，所述隔膜的孔隙率为40-50％，所述隔膜的穿刺强度为700-1200Mpa。2.根据权利要求1所述的锂铁电池隔膜，其特征在于，所述隔膜的横向拉伸强度为90-150Mpa，纵向拉伸强度为120-200Mpa。3.根据权利要求1所述的锂铁电池隔膜，其特征在于，所述隔膜的横向热收缩率为0.5-4.5％，纵向热收缩率为0.1-1.5％。4.根据权利要求1所述的锂铁电池隔膜，其特征在于，所述隔膜的透气度为250-450Sec/100mL。5.根据权利要求1所述的锂铁电池隔膜，其特征在于，所述隔膜的材质为聚烯烃；优选地，所述聚烯烃选自聚丙烯和/或聚乙烯。6.根据权利要求1-5任一项所述的锂铁电池隔膜，其特征在于，所述隔膜采用湿法双向拉伸工艺制备而成。7.根据权利要求6所述的锂铁电池...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭镖，薛建军，薛江丽，崔燕，陈玮，周意君，
申请(专利权)人：广州鹏辉能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44