一种穿刺自修复型复合隔膜及其制备方法技术

技术编号:46630864 阅读:2 留言:0更新日期:2025-10-14 21:30
本发明专利技术公开了一种穿刺自修复型复合隔膜及其制备方法,属于电池隔膜技术领域,该隔膜包括基膜和涂层,涂层由聚偏氟乙烯中掺杂微胶囊涂覆烘干形成,微胶囊为聚偏氟乙烯质量的2‑6%;微胶囊包括壳层和芯材,壳层的材质为聚脲甲醛,芯材按质量百分数计包括季铵盐表面活性剂5‑10%、催化剂1‑3%、聚合单体20‑30%,余量为溶剂;聚合单体为丙烯酸酯类单体和聚乙烯醇‑β‑氰乙基醚;催化剂为有机过氧化物热引发剂;基膜为PE微孔膜、PP微孔膜和PE/PP复合微孔膜中的一种。本发明专利技术建立双重抑制锂枝晶穿刺的机制,利用微胶囊释放的季铵盐表面活性剂和聚合单体的聚合协同修复,抑制锂枝晶生长,提高电池的循环稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电池隔膜,具体涉及一种穿刺自修复型复合隔膜及其制备方法


技术介绍

1、锂离子电池常见安全性问题主要出现在电解液和隔膜处。电解液作为易燃液体存在热分解放热反应。隔膜作为隔离正负极直接接触的关键材料,在电池滥用情况下功能丧失。具体表现为外部挤压、过充/放电和不可控锂枝晶生长等会导致隔膜穿刺而破裂,其中,锂枝晶的形成和生长会穿透隔膜导致正极和负极直接接触,引起电池内部短路等。

2、如果隔膜的穿刺强度足够高以至于完全弯曲锂枝晶尖端,则可完全避免电池短路。因此,针对锂枝晶穿刺导致的安全问题,常用的方式是提高隔膜的穿刺强度,这是阻断枝晶生长最方便且最直接的方法之一。而这种方法在隔膜的制备上多采用无机材料进行涂覆,利用无机材料增强隔膜表面的力学性能来抵抗穿刺。但是以上方法存在明显的技术缺陷,无机涂层不仅难以适应锂负极体积变化,易从隔膜表面剥落,而且显著增加隔膜的重量,从而降低电池的能量密度。通过物理增强作用来抵抗穿刺不能对已经形成的锂枝晶穿刺进行修复,导致一旦隔膜中的涂层无法抵抗锂枝晶穿刺时,其后续的生长不可逆,难以控制带来的安全问题。...

【技术保护点】

1.一种穿刺自修复型复合隔膜,其特征在于,所述隔膜包括基膜和涂层,所述涂层由聚偏氟乙烯中掺杂微胶囊涂覆烘干形成,微胶囊为聚偏氟乙烯质量的2-6%;

2.根据权利要求1所述的一种穿刺自修复型复合隔膜,其特征在于,所述季铵盐表面活性剂为四丁基溴化铵、四丙基溴化铵和六氟磷酸铵中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的一种穿刺自修复型复合隔膜,其特征在于,所述聚合单体为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸-2-乙基己酯中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的一种穿刺自修复型复合隔膜,其特征在于,所述有机过氧化物热引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化二异丙...

【技术特征摘要】

1.一种穿刺自修复型复合隔膜,其特征在于,所述隔膜包括基膜和涂层,所述涂层由聚偏氟乙烯中掺杂微胶囊涂覆烘干形成,微胶囊为聚偏氟乙烯质量的2-6%;

2.根据权利要求1所述的一种穿刺自修复型复合隔膜,其特征在于,所述季铵盐表面活性剂为四丁基溴化铵、四丙基溴化铵和六氟磷酸铵中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的一种穿刺自修复型复合隔膜,其特征在于,所述聚合单体为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸-2-乙基己酯中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的一种穿刺自修复型复合隔膜,其特征在于,所述有机过氧化物热引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化月桂酰和过氧化二碳酸二异丙酯中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的一种穿刺自修复型复合隔膜,其特征在于,所述聚合单...

【专利技术属性】
技术研发人员:葛磊胡宗辉
申请(专利权)人:安徽利科新材料科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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