一种新型高分子锂电池隔膜的制作方法

文档序号:21727575发布日期:2020-08-05 01:19阅读:400来源:国知局
一种新型高分子锂电池隔膜的制作方法

本实用新型涉及电池隔膜,具体涉及一种新型高分子锂电池隔膜。



背景技术:

锂电池隔膜的主要功能是分离电池的正负极,并阻止电子穿过,同时能允许离子通过,从而完成在充放电的过程中锂离子在正负极之间的快速传输,防止两极因接触而短路。

目前,锂电池隔膜多采用聚烯烃材料制造的微孔膜。由于各行各业对大功率、高速充放电锂离子电池的迫切需求,在使用过程中人们逐渐认识到该隔膜存在如下缺陷:(1)促进枝状晶体析出容易刺破隔膜造成短路;(2)电解液的润湿度低从而造成锂离子导电率低;(3)耐热性能差,在过度充放电时往往产生的高温使隔膜大量收缩甚至融化,造成电极直接接触短路,从而引发火灾甚至爆炸造成人员伤害;(4)透气性较差,电池在充放电过程中易发生放热情况,而温度较高会导致隔膜破裂,从而造成危险。随着高速的科技经济发展,对隔膜强度、电解液润湿度、耐热性能、透气性能提出了更高的要求,纯聚烯烃隔膜已经不能满足锂电池使用和安全的需要。它制约了锂电池及相关行业的发展。



技术实现要素:

本实用新型要解决的技术问题是提供一种新型高分子锂电池隔膜,其具有强度高、润湿度好、耐热性强和透气性优异的优点。

为了解决上述技术问题,本实用新型提供了一种新型高分子锂电池隔膜,包括:锂电池隔膜本体,所述锂电池隔膜本体上下设置有多功能覆盖膜;

所述锂电池隔膜本体与所述多功能覆盖膜通过胶结连接,所述多功能覆盖膜的顶端设置若干个粘结片;

所述锂电池隔膜本体包括聚乙烯多孔膜,所述聚乙烯多孔膜表面经由浸涂法覆盖亲水性胶体聚合物,所述聚乙烯多孔膜另一面贴合耐热层,所述耐热层表面均匀分布热熔丝,所述聚乙烯多孔膜上均匀分布圆形孔洞;

所述多功能覆盖膜包括网格层,所述网格层内设置有若干条x型加强筋,所述网格层通过环氧树脂连接芳香聚酰胺薄膜层、所述芳香聚酰胺薄膜层通过微孔橡胶层连接陶瓷膜层,所述陶瓷膜层通过高压压入若干陶瓷粒子,所述陶瓷膜层上胶接无纺布层,所述无纺布层上涂覆亲水胶体聚合物;

所述微孔橡胶层上设置有锥型微孔,所述陶瓷膜层上设置有中空囊,所述无纺布层上设置有透气囊,所述锥型微孔、所述中空囊和所述透气囊互相连通。

作为优选的,所述新型高分子锂电池隔膜,其特征在于,所述锂电池隔膜本体的厚度为10~16um,所述多功能覆盖膜的厚度为7~10um。

作为优选的,所述新型高分子锂电池隔膜,其特征在于,所述圆形孔洞的直径为0.1~0.3um,所述锥型微孔的孔径为0.2~0.35um。

作为优选的,所述新型高分子锂电池隔膜,其特征在于,所述芳香聚酰胺薄膜层表面等间距设置二氧化钛浆料层和聚乙烯醇膜层。

作为优选的,所述新型高分子锂电池隔膜,其特征在于,所述无纺布层上均匀设置沙漏型漏孔。

作为优选的,所述新型高分子锂电池隔膜,其特征在于,所述透气囊为椭圆形且其底部设置透气孔。

作为优选的,所述新型高分子锂电池隔膜,其特征在于,所述陶瓷粒子为氧化铝、氧化硅、氧化钛、氧化锆、钛酸钡和硫酸钡的一种或几种。

作为优选的,所述新型高分子锂电池隔膜,其特征在于,所述聚乙烯多孔膜的孔隙率为50%~65%,孔径为0.5~1um。

作为优选的,所述新型高分子锂电池隔膜,其特征在于,所述粘结片伸出所述多功能覆盖膜。

作为优选的,所述新型高分子锂电池隔膜,其特征在于,所述多功能覆盖膜和所述锂电池隔膜本体的表面积相等。

与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:

1、本实用新型设置有热熔丝,所述热熔丝的熔点可控制在85℃至180℃之间,当温度高于设置的热熔丝熔点时,热熔丝逐渐熔融,此时所述热熔丝能够紧密贴合所述聚乙烯多孔膜,堵塞所述聚乙烯多孔膜的孔隙,防止电解质通过,遮断电流,增加电池使用过程的安全性。

2、本实用新型通过设置x型加强筋,同时设置网格层和无纺布层皆增加了所述新型高分子锂电池隔膜的强度,同时在聚乙烯多孔膜和无纺布层上涂覆亲水胶体聚合物,增加了所述新型高分子锂电池隔膜的润湿性,进一步提高了电池的性能。

3、本实用新型通过设置锥型微孔、中空囊和透气囊,且三者之间互相连通,透气性好,且空气在层间的流动性提高,有利于散发热量。

4、本实用新型设置粘结片,因高分子锂电池隔膜较为轻薄,当将多功能覆盖膜和锂电池隔膜需要分离时,所述粘结片能够便捷、快速的将多功能覆盖膜和锂电池隔膜分离。

附图说明

为了更清楚的说明本实用新型实施例技术中的技术方案,下面将对实施例技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还能够根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的结构示意图;

图2为多功能覆盖膜的侧视图;

图3为锂电池隔膜本体的结构示意图;

图4为多功能覆盖膜的结构示意图;

图5为透气囊的结构示意图。

其中,10-锂电池隔膜本体,11-亲水性胶体聚合物,12-耐热层,13-聚乙烯多孔膜,120-热熔丝,130-圆形孔洞,20-多功能覆盖膜,21-网格层,210-x型加强筋,22-环氧树脂,23-芳香聚酰胺薄膜层,24-微孔橡胶层,240-锥型微孔,25-陶瓷膜层,250-中空囊,26-无纺布层,260-透气囊,261-透气孔,29-粘结片。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

实施例

参照图1~图5所示,本实用新型公开了一种新型高分子锂电池隔膜,包括:锂电池隔膜本体10,所述锂电池隔膜本体10上下设置有多功能覆盖膜20;

上述锂电池隔膜本体10与上述多功能覆盖膜20通过胶结连接,上述多功能覆盖膜20的顶端设置若干个粘结片29;

上述锂电池隔膜本体10包括聚乙烯多孔膜13,上述聚乙烯多孔膜13表面经由浸涂法覆盖亲水性胶体聚合物11,上述聚乙烯多孔膜11另一面贴合耐热层12,上述耐热层12表面均匀分布热熔丝120,上述聚乙烯多孔膜上均匀分布圆形孔洞130;

上述多功能覆盖膜20包括网格层21,上述网格层21内设置有若干条x型加强筋210,上述网格层21通过环氧树脂22连接芳香聚酰胺薄膜层23、上述芳香聚酰胺薄膜层23通过微孔橡胶层24连接陶瓷膜层25,上述陶瓷膜层25通过高压压入若干陶瓷粒子,上述陶瓷膜层25上胶接无纺布层26,上述无纺布层26上涂覆亲水胶体聚合物;

上述微孔橡胶层24上设置有锥型微孔240,上述陶瓷膜层25上设置有中空囊250,上述无纺布层26上设置有透气囊260,上述锥型微孔240、上述中空囊250和上述透气囊260互相连通。

上述亲水性胶体聚合物11使得上述新型高分子锂电池隔膜具有良好的亲电解液性;上述网格层21和上述无纺布层26提高了整体强度;所述环氧树脂22具有较好的粘接强度,且耐化学性能和耐腐蚀性优异;上述芳香聚酰胺薄膜层23强度高,耐高温;上述微孔橡胶层24绝缘、耐腐蚀、耐酸碱,且表面分布多孔,具有良好的透气性和散热性,上述陶瓷膜层25具有耐酸碱、耐有机溶剂、耐菌、耐高温的优点。

其中,上述锂电池隔膜本体10的厚度范围10~16um,上述多功能覆盖膜20的厚度为7~10um。

其中,上述圆形孔洞130的直径为0.1~0.3um,上述锥型微孔240的孔径为0.2~0.35um。

其中,上述芳香聚酰胺薄膜层23表面等间距设置二氧化钛浆料层和聚乙烯醇膜层,上述二氧化钛浆料层具有较好的耐高温性,能够保证芳香聚酰胺薄膜层的完整性,上述聚乙烯醇膜层具有良好的亲水性,可以在电池温度过高的情况下醇解阻隔上述芳香聚酰胺薄膜上的空隙,防止电池正负极直接接触而造成的锂电池部件分解、燃烧甚至爆炸。

其中,上述无纺布层26上均匀设置沙漏型漏孔,上述沙漏型漏孔提高挂液能力。

其中,上述透气囊260为椭圆形且其底部设置透气孔261,增加透气性和散热性。

其中,上述陶瓷粒子为氧化铝、氧化硅、氧化钛、氧化锆、钛酸钡和硫酸钡的一种或几种。

其中,上述聚乙烯多孔膜13的孔隙率为50%~65%,孔径为0.5~1um。

其中,上述粘结片29伸出上述多功能覆盖膜,方便撕开,分离。

其中,上述多功能覆盖膜20和上述锂电池隔膜本体10的表面积相等,贴合紧密。

对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理能够在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖点相一致的最宽的范围。

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