一种锂电池隔离膜和使用该隔离膜的锂电池制造技术

技术编号:4102700 阅读:410 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开一种锂电池隔离膜和使用该隔离膜的锂电池,该隔离膜的厚度为15~30μm,孔隙率为47%~58%,透气度为60~220S/cc,平均孔径为0.15~0.25μm。本发明专利技术的隔离膜有利于锂电池的高倍率放电。现有的锂电池只需要采用本发明专利技术的隔离膜,就能得到很好的高倍率放电效果,无需复杂的工艺改进,成本低,操作方便,有利于大规模推广。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂电池
,尤其涉及一种适于高倍率放电的锂电池隔离膜和使 用该隔离膜的锂电池。
技术介绍
锂电池是一种比能量高的储能器件。具有放电电压稳定,工作温度范围宽,自放电 率低,循环充放电,储存寿命长,无记忆效应及无公害等优点。目前,随着锂离子电池的应用 领域越来越广泛,不同用户对锂离子电池的要求也不相同。在模型用锂离子电池这一领域, 对倍率放电(大电流放电)的追求越来越高,依据目前技术,用于该领域的锂离子电池最高 放电倍率大约为50C 60C。这一技术还是很难满足用户对高倍率的追求。作为影响电池性能的重要组件,锂电池隔离膜的作用不容忽视。隔离膜的成分主 要是单层聚乙烯或单层聚丙烯,或是聚乙烯和聚丙烯的复合材料。在锂电池里面,隔离膜主 要起电子绝缘以及离子导通作用。在放电过程中电子由集流体从外部回路通过,而锂离子通过隔离膜在正负极之间 移动。很显然,隔离膜是锂离子电池大电流放电的一大阻力,所以,优化隔离膜的离子导通 能力对于锂离子电池大电流放电性能是有益的。目前锂电界还没有真正找到这种适合大电流放电的隔离膜。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足,提供一种适合锂离子大电流放电的锂电 池隔离膜。本专利技术的另一个目的在于提供一种使用上述锂电池隔离膜的锂电池。针对本专利技术的上述目的,本专利技术人主要从隔离膜的厚度、孔隙率、透气度和孔径这 四个主要性能入手,进行相应地方案设计和实验数据优化,具体如下所示透气性是隔离膜的一个重要指标,透气性越好则锂离子透过隔离膜的通畅性越 好,隔离膜电阻越低。透气性是由膜的孔径大小及分布、孔隙率、孔的形状及孔的曲折度等 各因素综合决定。曲折度低、厚度薄、孔径大和孔隙率高都意味着透气性好,隔离膜电阻低。对隔离膜来说,孔隙率并不是越高越好,孔隙率越高,其力学性能就将受到影响。隔离膜的孔径如果太小,则锂离子穿过能力太小,无法实现锂电池的高倍率放电。 现有的隔离膜其孔径一般在0. 01 0. 1 μ m范围内,无法满足锂离子电池大电流放电的需 要。隔离膜的孔径大则离子阻抗小,锂离子容易在正负极之间移动,从而提升锂电池倍率放 电性能。因此,本专利技术通过对隔离膜的厚度、孔隙率、透气度和孔径进行研究,最终得到可 实现高倍率放电的锂电池隔离膜性能指标隔离膜的厚度选择15 30um,孔隙率范围47% 58%,透气度范围60 220S/ cc,平均孔径范围为0. 15 0. 25um。此外,本专利技术人还对上述数据进行了优化实验,结果发现隔离膜的厚度20um 25um,孔隙率选择50% 55%,透气度选择150 200S/cc,平均孔径为0. 15 0. 20um,能 得到更好的实验效果。用本专利技术的隔离膜替换现有锂电池的隔离膜,制备所得锂电池,经实验验证,在相 同的设计条件下,锂离子电池的连续放电电流可以由50C提升至85C,效果相当明显。由此可见,本专利技术的隔离膜实现了锂电池高倍率放电的目的。与现有技术相比,本专利技术具有如下有益效果1.厚度、孔隙率、透气度和孔径是决定隔离膜离子阻抗的几个重要因素,本专利技术通 过实验研究和优化,得到一组有利于锂电池高倍率放电的隔离膜性能数据;2.本专利技术采用大孔径的隔离膜,离子阻抗小,从而有利于锂离子在正负极之间的 移动,提升倍率放电性能;3.现有的锂电池只需要采用本专利技术的隔离膜,就能得到很好的高倍率放电效果, 无需复杂的工艺改进,成本低,操作方便,有利于大规模推广。附图说明图1为实施例1现有锂电池的放电倍率曲线图;其中,1为55C电流,2为50C电流,3为45C电流,4为40C电流,5为35C电流;图2为实施例2本专利技术锂电池的放电倍率曲线图;其中,1为85C电流,2为80C电流,3为75C电流,4为70C电流,5为65C电流,6 为60C电流,7为55C电流,8为50C电流,9为45C电流,10为40C电流,11为35C电流;图3为实施例1和实施例2在45C电流下放电曲线对比图;其中,1为实施例1的锂电池,2为实施例2的锂电池。具体实施例方式下面结合具体实施例对本专利技术做进一步地描述,但具体实施例并不对本专利技术做任 何限定。实施例1 现有的锂电池取现有的锂电池,其隔离膜厚度、孔隙率、透气度和孔径如表1所示。实施例2本专利技术的锂电池用本专利技术的隔离膜替换实施例1锂电池的隔离膜,本专利技术的隔离膜其参数如表1 所示,其余均同实施例1。表1实施例中隔离膜的性能参数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂电池隔离膜,其特征在于所述隔离膜的厚度为15~30um,孔隙率为47%~58%,透气度为60~220S/cc,平均孔径为0.15~0.25um。

【技术特征摘要】
一种锂电池隔离膜,其特征在于所述隔离膜的厚度为15~30um,孔隙率为47%~58%,透气度为60~220S/cc,平均孔径为0.15~0.25um。2.根据权利要求1所述锂电池隔离膜,其特征在于所述隔离膜的厚度为20 25um,孔 隙率为50% 55%,透气度为150 200S/cc,平均孔径为0. 15 0. 20um。3.—种锂电池,包括壳体以及...

【专利技术属性】
技术研发人员:袁卉军吴路东侯桃丽黄斌何瑜何信刘长昊
申请(专利权)人:惠州市赛能电池有限公司
类型:发明
国别省市:44[中国|广东]

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