一種復(fù)合鋰離子電池隔膜的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種復(fù)合鋰離子電池隔膜，屬于鋰電池技術(shù)領(lǐng)域，包括聚烯烴微孔膜，所述聚烯烴微孔膜的表面設(shè)有樹脂粒子涂層結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型在聚烯烴微孔膜表面設(shè)樹脂粒子涂層結(jié)構(gòu)后，形成復(fù)合的鋰離子電池隔膜，其透氣性能達(dá)到300～600s/100ml，具有良好的透氣性和熱穩(wěn)定性，提高了鋰離子電池的安全性能。
【專利說明】
一種復(fù)合鋰離子電池隔膜
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于鋰電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種復(fù)合鋰離子電池隔膜。
【背景技術(shù)】
[0002]鋰離子電池具有能量密度高、電池電壓高、工作溫度寬、儲(chǔ)存壽命長等優(yōu)點(diǎn)，又具有安全可靠、環(huán)保和快速充放電等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于電動(dòng)車、路燈備用電源、航燈、筆記本電腦、手機(jī)和家用小電器等領(lǐng)域。
[0003]鋰離子電池的電芯主要由正極材料、負(fù)極材料、電解液和隔膜組成，隔膜是關(guān)鍵的內(nèi)層組件之一，起到隔開電芯正極和負(fù)極的作用，具有電子絕緣性和離子導(dǎo)電性，傳導(dǎo)鋰離子的能力直接關(guān)系到鋰電池的整體性能；隔膜的性能決定了鋰離子電池的界面結(jié)構(gòu)和內(nèi)阻等，進(jìn)而影響電池的容量循環(huán)、充放電電流密度、循環(huán)性能和安全性能等特性。因此，隔膜性能的優(yōu)劣直接影響到鋰離子電池的綜合性能。
[0004]目前，隔膜主要是聚烯烴微孔膜，包括聚丙烯(PP)微孔膜或聚乙烯(PE)微孔膜，但其不足之處在于，熱穩(wěn)定性差，當(dāng)電池在使用過程溫度升高時(shí)，聚烯烴隔膜會(huì)收縮或熔融，導(dǎo)致電池內(nèi)部短路，從而引發(fā)電池燃燒或爆炸等安全問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型目的在于提供一種復(fù)合鋰離子電池隔膜。
[0006]基于以上目的，本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案:
[0007]—種復(fù)合鋰離子電池隔膜，包括聚烯烴微孔膜，所述聚烯烴微孔膜的表面設(shè)有樹脂粒子涂層結(jié)構(gòu)。
[0008]進(jìn)一步地，所述樹脂粒子為丙稀酸交聯(lián)共聚物，其粒徑為200?900納米，相對(duì)密度為I?1.3。
[0009]進(jìn)一步地，所述聚烯烴微孔膜上表面或下表面設(shè)有涂層結(jié)構(gòu)。
[0010]進(jìn)一步地，所述聚烯烴微孔膜上表面和下表面均設(shè)有涂層結(jié)構(gòu)。
[0011]進(jìn)一步地，所述聚烯烴微孔膜為聚丙烯微孔膜或聚乙烯微孔膜，其厚度為10?60微米，孔隙率為30?60%。
[0012]進(jìn)一步地，所述涂層結(jié)構(gòu)的厚度為I?10微米。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0014]I)本實(shí)用新型在聚烯烴微孔膜表面設(shè)樹脂粒子涂層結(jié)構(gòu)后，形成復(fù)合的鋰離子電池隔膜，其透氣性能達(dá)到300?600s/100ml，具有良好的透氣性和熱穩(wěn)定性，提高了鋰離子電池的安全性能。
[0015]2)丙烯酸交聯(lián)共聚物為耐高溫樹脂粒子，是由丙烯酸單體與多官能團(tuán)單體共聚后經(jīng)交聯(lián)反應(yīng)形成，在300°C以下不熔融或分解，不與電解液或電極物質(zhì)反應(yīng)，具有良好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，設(shè)在聚烯烴微孔膜表面后，堆積的丙烯酸交聯(lián)樹脂粒子形成骨架的作用，在高溫條件下，即使聚烯烴微孔膜發(fā)生熔融閉孔，丙烯酸交聯(lián)共聚物形成的涂層結(jié)構(gòu)仍能保持隔膜的完整形態(tài)，從而避免了隔膜因收縮造成大面積的短路，提高了鋰離子電池的安全性能。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型的實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為本實(shí)用新型的實(shí)施例1的掃描電鏡照片。
[0018]圖3為本實(shí)用新型的實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]實(shí)施例1
[0020]如圖1所示，一種復(fù)合鋰離子電池隔膜，包括PP微孔膜I，其厚度為25微米，孔隙率為40%，所述PP微孔膜I的上表面和下表面均涂覆有厚2微米的丙烯酸交聯(lián)共聚物涂層結(jié)構(gòu)2，丙烯酸交聯(lián)共聚物的微觀結(jié)構(gòu)呈三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其粒徑為700納米，相對(duì)密度為I，涂覆后的隔膜透氣性為498.6s/100ml。如圖2所示，丙烯酸交聯(lián)共聚物均勻的平鋪在PP微孔膜表面。
[0021]實(shí)施例2
[0022]如圖3所示，一種復(fù)合鋰離子電池隔膜，包括PE微孔膜3，其厚度為10微米，孔隙率為60%，所述PE微孔膜3的上表面(或下表面)涂覆有厚I微米的丙烯酸交聯(lián)共聚物涂層結(jié)構(gòu)2，丙烯酸交聯(lián)共聚物的微觀結(jié)構(gòu)呈三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其粒徑為200納米，相對(duì)密度為1.3，涂覆后的隔膜透氣性為358.6s/100ml。
[0023]丙烯酸交聯(lián)共聚物為耐高溫樹脂粒子，是由丙烯酸單體與多官能團(tuán)單體共聚后經(jīng)交聯(lián)反應(yīng)形成，在300°C以下不熔融或分解，不與電解液或電極物質(zhì)反應(yīng)，具有良好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，涂覆在聚烯烴微孔膜表面后，堆積的丙烯酸交聯(lián)樹脂粒子形成骨架的作用，在高溫條件下，即使聚烯烴微孔膜發(fā)生熔融閉孔，丙烯酸交聯(lián)共聚物形成的涂層結(jié)構(gòu)仍能保持隔膜的完整形態(tài)，從而避免了隔膜因收縮造成大面積的短路，提高了鋰離子電池的安全性能。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種復(fù)合鋰離子電池隔膜，其特征在于，包括聚烯烴微孔膜，所述聚烯烴微孔膜的表面設(shè)有樹脂粒子涂層結(jié)構(gòu)，所述樹脂粒子為丙烯酸交聯(lián)共聚物，其粒徑為200?900納米，相對(duì)密度為I?1.3。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合鋰離子電池隔膜，其特征在于，所述聚烯烴微孔膜上表面或下表面設(shè)有涂層結(jié)構(gòu)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合鋰離子電池隔膜，其特征在于，所述聚烯烴微孔膜上表面和下表面均設(shè)有涂層結(jié)構(gòu)。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的復(fù)合鋰離子電池隔膜，其特征在于，所述聚烯烴微孔膜為聚丙烯微孔膜或聚乙烯微孔膜，其厚度為10?60微米，孔隙率為30?60%。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的復(fù)合鋰離子電池隔膜，其特征在于，所述涂層結(jié)構(gòu)的厚度為I?10微米。
【文檔編號(hào)】H01M2/16GK205542999SQ201620043353
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年1月18日
【發(fā)明人】張茹, 荊正軍, 申向宇, 汪新坡, 楊麗燦, 靳緒庭, 牛浩, 郭玲曉, 唐春強(qiáng), 南明見, 樊鵬鵬, 王傳杰, 張小雷, 賈峰, 郭金生, 王中偉, 張連彬
【申請(qǐng)人】新鄉(xiāng)市中科科技有限公司