一种锂电池专用复合隔膜的制作方法

本实用新型涉及锂电池技术领域，特别涉及一种锂电池专用复合隔膜。

背景技术：

随着现代科技的不断进步，电子设备运用的十分普遍，目前的电子设备基本上通过锂电池进行存储电能，为电子设备进行供电，如：手机锂电池、平板锂电池、电动车锂电池，甚至是动力锂电池。

在锂电池的结构中，隔膜是关键的内层组件之一；隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等，直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性，性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用；隔膜的主要作用是使电池的正、负极分隔开来，防止两极接触而短路 , 此外还具有能使电解质离子通过的功能；隔膜材质是不导电的，其物理化学性质对电池的性能有很大的影响；电池的种类不同，采用的隔膜也不同；现有技术中的隔膜设计往往由于技术不够成熟，当锂电池长时间使用的情况下，锂电池内部的温度大幅度的上升，而目前的隔膜温度较高后均会产生收缩，从而导致隔膜丧失隔绝效果，导致锂电池容易产生短路，从而导致温度更加快速的上升，从而导致锂电池爆炸。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种锂电池专用复合隔膜，其具有提高高温下抗收缩能力的优点。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：包括基础膜，所述基础膜两侧面设均有陶瓷材料层，所述基础膜两侧均设有抗收缩层，所述抗收缩层包括支撑片、连接片，所示支撑片沿基础膜长度方向设置，所述支撑片呈波浪形，所述支撑片波峰位置与波谷位置的垂直高度与基础膜宽度相同，所述连接片设置在基础膜中心沿基础膜长度方向设置，所述抗收缩层内设有填充层。

通过采用上述技术方案，隔膜在制造圆柱锂电池时进行卷曲，从而抗收缩层产生弯曲，在高温的环境下，基础膜产生较大的收缩趋势，由于抗收缩层的作用，支撑片有效的起到基础膜宽度方向的支撑作用，而连接片连接着支撑片的中部，当产生收缩后支撑片向中部弹性变形，连接片能有效的拉住支撑片，从而有效的提高了整体的抗收缩能力，使基础膜保持良好的状态，避免基础膜过度的收缩，导致锂电池产生短路并持续发热甚至是爆炸的现象，且当温度下降后通过抗收缩层的弹力作用有效的将基础膜重新撑开，从而有效的提高了使用寿命，提高了使用安全性。

进一步的，所述抗收缩层由聚氯乙烯片制成。

通过采用上述技术方案，聚氯乙烯片有较好的机械性能，抗张强度60MPa左右，冲击强度5～10kJ/m2，有优异的介电性能，80～85℃开始软化，130℃变为粘弹态，从而在80度前具有良好的支撑作用，当温度过高后产生软化，避免基础膜直接收缩撕裂，而导致内部直接短路。

进一步的，所述支撑片宽度为连接片宽度的3倍。

通过采用上述技术方案，支撑片的宽度较大能有效的提高较好的支撑力，连接片厚度较小，从而硬度降低、提高弹性，从而避免基础膜直接收缩撕裂。

进一步的，所述抗收缩层厚度为2um。

通过采用上述技术方案，2um厚度抗收缩层具有较好的抗收缩能力，避免厚度过大导致弯折后断裂。

进一步的，所述填充层为滑石粉粘层。

通过采用上述技术方案，滑石粉性状稳定，增加张力强度，剪切强度，挠曲强度，压力强度，降低变形伸张率以及热膨胀系数。

进一步的，所述陶瓷材料层为硫酸钡涂层。

通过采用上述技术方案，硫酸钡涂层具有较好的热稳定性、以及电化学性能。

进一步的，所述基础膜为PEPP复合膜。

通过采用上述技术方案，PEPP复合膜由PE和PP复合而成，具有防潮性、耐热性、拉伸强度高、阻隔性强，具有良好的介电性能和高频绝缘性且不受湿度影响。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、在温度较高的情况下，隔膜的收缩率小，有效的提高了锂电池的安全性；

2、隔膜具有较高的弯曲能力从而便于锂电池的制造；

3、隔膜具有重新复原作用，提高使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型的立体图；

图2是本实用新型的剖视图；

图3是本实用新型抗收缩层的设置状态图。

图中，1、基础膜；2、陶瓷材料层；3、抗收缩层；31、支撑片；32、连接片；4、填充层。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

一种锂电池专用复合隔膜，包括基础膜1，基础膜1为PEPP复合膜，PEPP复合膜通过干法单向拉伸工艺制成，干法单向拉伸工艺是通过生产硬弹性纤维的方法，制备出低结晶度的高取向聚丙烯聚乙烯薄膜，再高温退火获得高结晶度的取向薄膜，这种薄膜先在低温下进行拉伸形成微缺陷，然后在高温下使缺陷拉开，形成供电解液流动的间隙。

基础膜1两侧面设均有陶瓷材料层2，陶瓷材料层2为硫酸钡涂层，硫酸钡涂层具有较好的热稳定性、以及电化学性能，能提高热尺寸稳定性，提高对电解液的吸液率，降低界面阻抗，150度时PEPP复合膜的热收缩率低于3%，提高锂电池的循环次数，提高容量保持率，大大提高了锂电池的综合性能，结合抗收缩层3的支撑作用有效的减少了基础膜1在受到较大温度的情况下产生较大的收缩，减少锂电池产生短路的现象。

基础膜1两侧均设有抗收缩层3，抗收缩层3由聚氯乙烯片制成，抗收缩层3包括支撑片31、连接片32，支撑片31宽度为连接片32宽度的3倍，是支撑片31保持较大的强度，而连接片32具有较好的弹性，支撑片31沿基础膜1长度方向设置，支撑片31呈波浪形，支撑片31波峰位置与波谷位置的垂直高度与基础膜1宽度相同，连接片32设置在基础膜1中心沿基础膜1长度方向设置，隔膜在制造圆柱锂电池时进行卷曲，从而抗收缩层3产生弯曲，在高温的环境下，基础膜1产生较大的收缩趋势，由于抗收缩层3的作用，支撑片31有效的起到基础膜1宽度方向的支撑作用，从而有效的克服基础膜1产生的宽度方向的收缩作用，而连接片32连接着支撑片31的中部，当产生收缩后支撑片31向中部弹性变形，连接片32能有效的拉住支撑片31，防止支撑片31产生过度的变形，从而有效的提高了整体的抗收缩能力，使基础膜1保持良好的状态，避免基础膜1过度的收缩，导致锂电池产生短路并持续发热甚至是爆炸的现象，且当温度下降后通过抗收缩层3具有较好的弹性复位能力，从而通过弹力作用有效的将基础膜1重新撑开，从而有效的提高了使用寿命，提高了使用安全性。

聚氯乙烯片由现有的聚氯乙烯加工成2um厚度的薄片状，有较好的机械性能以及弹性，抗张强度60MPa左右，冲击强度5～10kJ/m2，有优异的介电性能，80～85℃开始软化，130℃变为粘弹态，从而在80度前具有良好的支撑作用，当温度过高后产生软化，避免基础膜1直接收缩撕裂，而导致内部直接短路，提高搞了安全性，当短路后温度超过130度时软化变成粘弹状，从而具备一定的流动性，能填补附近的缝隙，减少短路的现象产生。

抗收缩层3内设有填充层4，填充层4为滑石粉粘层，由滑石粉通过粘性的胶水固化而成性状稳定，增加张力强度，剪切强度，挠曲强度，压力强度，降低变形伸张率以及热膨胀系数，且能有效的填充抗收缩层3的空隙，从而使隔膜保持平整。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，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，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。