一种低阻抗耐热隔膜制造技术

本实用新型专利技术涉及锂电池隔膜，特别涉及一种低阻抗耐热隔膜，包括基膜和陶瓷涂覆层，陶瓷涂覆层上具有多个离子导孔，所述离子导孔贯穿陶瓷涂覆层。本实用新型专利技术中，在陶瓷涂覆层上开设离子导孔之后，隔膜两侧的锂离子能够通过离子导孔与基膜接触，再从离子导孔处的基膜进行交换穿透，这样陶瓷涂覆层既能够起到支撑基膜的作用，也能够降低陶瓷涂覆层对隔膜阻抗的影响，达到了降低隔膜阻抗的效果。

A low impedance heat resistant diaphragm

【技术实现步骤摘要】
一种低阻抗耐热隔膜
本技术涉及锂电池隔膜，特别涉及一种低阻抗耐热隔膜。
技术介绍
锂电池因具有工作电压高、能量密度大、无记忆效应、循环寿命长和自放电低等优点，成为各类便携电子产品的主力电源，并且目前锂电池也逐步应用到新能源汽车的发展上来。在锂电池的结构中，包括正极、负极和隔膜，隔膜位于正极和负极之间，正、负极之间充满着电解液，隔膜具有电子绝缘性，隔膜的作用是使正极和负极分隔开来，防止正负极接触而短路。同时，隔膜为多孔膜，正、负极附近电解液中的锂离子能够通过隔膜上的无数超微孔穿过隔膜，因此隔膜还具备离子电导性。当电池开始放电时，正、负极附近的锂离子穿过隔膜，达到放电的效果。因此隔膜的阻抗对电池内阻的影响十分巨大，从而影响电池的容量、循环及倍率性能。目前锂电池的隔膜大多采用聚烯烃多孔膜，因其具有耐电解液的特性，因此隔膜主要为单层PP、单层PE、PP+陶瓷涂覆层、PE+陶瓷涂覆层、PP/PE/PP和双层PP等，其中具有陶瓷涂覆层的隔膜，陶瓷涂覆层是采用辊压涂覆的方式将纳米陶瓷颗粒和粘合剂的混合物涂覆在基膜的表面，涂覆方式为整面涂覆。上述现有技术的不足之处在于，陶瓷涂覆层中的粘合剂凝固成膜之后，膜的孔隙较小，不利于锂离子的穿透，从而导致隔膜的阻抗较大，影响锂电池的综合性能。
技术实现思路
本技术的目的是提供了一种低阻抗耐热隔膜，降低了隔膜阻抗的效果。本技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种低阻抗耐热隔膜，包括基膜和陶瓷涂覆层，陶瓷涂覆层上具有多个离子导孔，所述离子导孔贯穿陶瓷涂覆层。通过采用上述技术方案，在陶瓷涂覆层上开设离子导孔之后，隔膜两侧的锂离子能够通过离子导孔与基膜接触，再从离子导孔处的基膜进行交换穿透，这样陶瓷涂覆层既能够起到支撑基膜的作用，也能够降低陶瓷涂覆层对隔膜阻抗的影响，达到了降低隔膜阻抗的效果。本技术进一步设置为：陶瓷涂覆层呈网格状分布。通过采用上述技术方案，网格状的陶瓷涂覆层既能够形成框架，达到提升隔膜耐热收缩性的效果，也有助于涂覆有陶瓷涂覆层一侧的电解质与基膜接触，以降低隔膜的阻抗。本技术进一步设置为：陶瓷涂覆层的外侧还粘附一层基膜。通过采用上述技术方案，在陶瓷涂覆层的两侧均设置基膜后，能够提升隔膜整体的电子隔离效果，并且也能够提升隔膜的强度。本技术进一步设置为：离子导孔之间相互连通。通过采用上述技术方案，在隔膜浸入电解液中的过程中，电解液中的有机溶剂能够从陶瓷涂覆层外边沿进入离子导孔，再从离子导孔内逐步渗透入其他的离子导孔内，使得两层基膜之间能够尽快填充有机溶剂，避免两层基膜之间因中间中空而受压变形。本技术进一步设置为：陶瓷涂覆层的厚度为2~10微米。本技术进一步设置为：基膜远离陶瓷涂覆层的一侧涂覆有光催化剂层。通过采用上述技术方案，当隔膜上粘上污渍后，在紫外线的照射下，光催化剂能够分解大部分污渍，起到自洁的功能。本技术进一步设置为：光催化剂层的厚度为2~5微米。通过采用上述技术方案，光催化剂层不能太薄，太薄催化分解效果太差，太厚会影响隔膜的阻抗。本技术进一步设置为：基膜为PP膜或者PE膜。通过采用上述技术方案，由于锂电池内的电解液一般为有机溶剂体系，因此基膜要选择耐有机溶剂的材料，并且还要具备电子绝缘性，因此选用PP或者PE，并且PP或者PE本身是多孔膜，具有较佳的离子穿透性，能够满足需求。综上所述，本技术具有以下技术效果：通过将陶瓷涂覆层上设置多个离子导孔，能够降低陶瓷涂覆层对隔膜阻抗的影响，同时也具备耐热的性能。附图说明图1是本技术的剖面结构示意图；图2是陶瓷涂覆层的结构示意图；图3是突出显示缺口的剖面结构示意图。图中，1、基膜；2、陶瓷涂覆层；21、离子导孔；22、缺口；3、光催化剂层。具体实施方式如图1所示，本技术介绍了一种低阻抗耐热隔膜，包括基膜1和陶瓷涂覆层2，在受热的情况下，基膜1容易产生热缩变形，而利用陶瓷涂覆层2的支撑作用，能够控制基膜1的热缩程度，避免基膜1热缩过度而导致正负极接触短路。如图2所示，陶瓷涂覆层2上具有多个离子导孔21，离子导孔21可以为任何形状，在本技术中，离子导孔21呈菱形，而陶瓷涂覆层2呈网状，陶瓷涂覆层2通过表面呈网状凸出的涂覆辊涂覆成型。在陶瓷涂覆层2上开设离子导孔21之后，隔膜两侧的锂离子能够通过离子导孔21与基膜1接触，再从离子导孔21处的基膜1进行交换穿透，这样陶瓷涂覆层2既能够起到支撑基膜1的作用，也能够降低陶瓷涂覆层2对隔膜阻抗的影响，达到了降低隔膜阻抗的效果。为了提升隔膜的电子隔离效果，避免电池的正负极短路，如图1所示，可以在陶瓷涂覆层2的另一侧也粘附一层基膜2，同时也能够提升隔膜的整体强度。在这种结构中，陶瓷涂覆层2上的离子导孔21之间最好要互相连通，这样在将隔膜浸入有机溶液中的过程中，有机溶剂能够从陶瓷涂覆层2外边沿进入离子导孔21，再从离子导孔21内逐步渗透入其他的离子导孔21内，使得两层基膜1之间能够尽快填充有机溶剂，避免两层基膜1之间因中间中空而受压变形。如图3所示，陶瓷涂覆层2上的陶瓷网线的一侧具有向下凹陷的缺口22，每个离子导孔21四个侧边的陶瓷网线上均具有缺口22，这样有机溶液就能够通过缺口22在离子导孔21内相互流动连通。而缺口22的成型也比较简单，仅需要在涂覆成型陶瓷涂覆层2的涂覆辊突出的棱边上向上凸出一部分与缺口22相适配的凸起即可。如图1所示，基膜1远离陶瓷涂覆层2的一侧还可以涂覆有光催化剂层3，当隔膜上粘上污渍后，在紫外线的照射下，光催化剂层3上的光催化剂能够分解大部分污渍，起到自洁的功能。陶瓷涂覆层2和光催化剂层3不能太厚也不能太薄，陶瓷涂覆层2太厚会影响隔膜的厚度和可弯折性能，陶瓷涂覆层2太薄则会起不到支撑基膜1的作用，光催化剂层3太薄催化分解效果太差，光催化基层3太厚会影响隔膜的阻抗。因此，陶瓷涂覆层2的厚度为2~10微米，光催化剂层3的厚度为2~5微米。由于锂电池内的电解液一般为有机溶剂体系，因此基膜1要选择耐有机溶剂的材料，并且还要具备电子绝缘性，因此基膜1选用PP或者PE，并且PP或者PE本身是多孔膜，具有较佳的离子穿透性，能够满足需求。陶瓷涂覆层2的配方可参考公开号为CN109148794A的专利技术申请，光催化剂层3的配方可参考授权公告号为CN104759297B的专利技术专利。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】
1.一种低阻抗耐热隔膜，包括基膜（1）和陶瓷涂覆层（2），其特征在于，陶瓷涂覆层（2）上具有多个离子导孔（21），所述离子导孔（21）贯穿陶瓷涂覆层（2），陶瓷涂覆层（2）呈网格状分布。/n

【技术特征摘要】
1.一种低阻抗耐热隔膜，包括基膜（1）和陶瓷涂覆层（2），其特征在于，陶瓷涂覆层（2）上具有多个离子导孔（21），所述离子导孔（21）贯穿陶瓷涂覆层（2），陶瓷涂覆层（2）呈网格状分布。


2.根据权利要求1所述的一种低阻抗耐热隔膜，其特征在于，陶瓷涂覆层（2）的外侧还粘附一层基膜（1）。


3.根据权利要求2所述的一种低阻抗耐热隔膜，其特征在于，离子导孔（21）之间相互连通。


4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨波，陈洪立，刘金传，卢智超，
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