一种具有高导热材料层的复合隔膜及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种具有高导热材料层的复合隔膜，其特征是：包括复合隔膜主体，所述复合隔膜主体包括聚合物隔膜和无机纳米材料层，所述聚合物隔膜构建隔膜主体结构承载并固定无机纳米材料层，所述无机纳米材料层涂覆于聚合物隔膜的一侧或两侧表面。高导热材料层的复合隔膜的制备方法，选用混合的高导热纳米材料，配置涂覆浆料，采用微凹版涂覆工艺，在聚合物隔膜表面进行导热材料层涂覆。有益效果：本发明专利技术兼具导热材料的绝缘、高导热特性、高机械强度及聚合物隔膜材料的柔韧性、绝缘及离子透过性，以实现高导热高机械强度的复合导热隔膜的化学惰性、快速导热及高强度力学等特征。

A composite diaphragm with high thermal conductivity material layer and its preparation method

The present invention relates to a composite diaphragm with a high thermal conductivity material layer. The composite diaphragm body comprises a polymer diaphragm and an inorganic nano-material layer. The polymer diaphragm constructs a diaphragm main structure to support and fix the inorganic nano-material layer. The inorganic nano-material layer is coated on one or both sides of the polymer diaphragm. The preparation method of composite diaphragm with high thermal conductivity material layer was studied. Mixed high thermal conductivity nano-materials were selected, coated slurry was disposed, and the thermal conductivity material layer was coated on the surface of polymer diaphragm by micro-gravure coating technology. Beneficial effect: The invention has the characteristics of insulation, high thermal conductivity, high mechanical strength and flexibility, insulation and ion permeability of polymer diaphragm material, so as to realize chemical inertia, fast thermal conductivity and high strength mechanics of composite thermal conductive diaphragm with high thermal conductivity and mechanical strength.

【技术实现步骤摘要】
一种具有高导热材料层的复合隔膜及其制备方法
本专利技术属于电化学领域，尤其涉及一种具有高导热材料层的复合隔膜及其制备方法。
技术介绍
锂离子电池单体、模组或系统在使用过程中，在过电流、过充、内部锂枝晶、挤压、机械冲击、穿刺或其他滥用情况下，会发生内短路或内部热累积，当电池局部产生的热量无法快速扩散排出时，热量积累到一定程度时，会发生放热连锁反应，引发大面积负极、正极、电解液和隔膜等材料的放热反应，最终导致锂离子电池发生热失控。锂离子电池的散热性能主要受其组件导热性能的影响。传统锂离子电池正极一般为过渡金属氧化物涂覆于铝箔上，负极为石墨负极或金属负极或过渡金属氧化物涂覆于铜箔上，锂离子电池的正极、负极具有较高的导热系数。而作为锂离子电池重要组成部分的隔膜，位于正极和负极之间，起电绝缘作用，但同时，传统隔膜一般是高分子聚合物材料导热性较差，另外，其多孔结构也不利于热传导，所以，隔膜是锂离子电池内部热扩散的主要阻碍因素。锂离子电池导热隔膜因其固有的绝缘导热属性，可用于锂离子电池安全性提升。一方面，传统锂离子电池遭到滥用时，因传统隔膜导热性差，是锂离子电池内部热扩散的主要阻碍因素，使局部热扩本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有高导热材料层的复合隔膜，其特征是：包括复合隔膜主体，所述复合隔膜主体包括聚合物隔膜和无机纳米材料层，所述聚合物隔膜构建隔膜主体结构承载并固定无机纳米材料层，所述无机纳米材料层涂覆于聚合物隔膜的一侧或两侧表面。

【技术特征摘要】
1.一种具有高导热材料层的复合隔膜，其特征是：包括复合隔膜主体，所述复合隔膜主体包括聚合物隔膜和无机纳米材料层，所述聚合物隔膜构建隔膜主体结构承载并固定无机纳米材料层，所述无机纳米材料层涂覆于聚合物隔膜的一侧或两侧表面。2.根据权利要求1所述的具有高导热材料层的复合隔膜，其特征是：所述聚合物隔膜的厚度为5-50微米，单层无机纳米材料层厚度为0.1-5微米。3.根据权利要求1所述的具有高导热材料层的复合隔膜，其特征是：所述无机纳米材料层采用六方氮化硼或六方氮化硼与氧化铍、氮化铝、氮化硼、氧化镁、氧化铝或氮化硅中的一种或几种材料的混合材料；粒度D50为20-500纳米。4.根据权利要求1或2所述的具有高导热材料层的复合隔膜，其特征是：所述聚合物隔膜包括聚丙烯、聚乙烯、聚碳酸酯或聚酰亚胺的一种或几种。5.根据权利要求1或3所述的具有高导热材料层的复合隔膜，其特征是：所述无机纳米材料层通过粘结剂粘结，所述粘结剂采用聚丙烯腈(PAN)、聚氧化乙烯(PEO)或聚碳酸丙烯酯(PPC)聚合物中的一种或几种与双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiTFSI)、双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)、六氟磷酸锂(LiPF6)或硼酸锂(LiBO3)锂盐中的一种或几种的混合物。6.根据权利要求5所述的具有高导热材料层的复合隔膜，其特征是：所述粘结剂按重量份数比占聚合物隔膜总重量比例为0.5％-10％，锂盐占聚合物隔膜总重量比例为0.1％-1％。7.一种具有高导热材料层的复合隔膜的制备方法，其特征是：选用混合的高导热纳米材料，...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟繁慧，郑涛，谢富国，周江，伍绍中，
申请(专利权)人：天津力神电池股份有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12