[發明專利]一種多微孔電池復合隔膜及其制備方法

無效

• 申請號: 200910116807.0
• 申請日: 2009-05-18
• 公開（公告）號: CN101552328A
• 公開（公告）日: 2009-10-07
• 發明（設計）人: 唐少俊
• 申請（專利權）人: 奇瑞汽車股份有限公司
• 主分類號: H01M2/16
• 分類號: H01M2/16;B32B3/24;B32B27/08;B32B37/12;B32B38/04;B29C55/02;B29C47/00;B29C47/92;B29C47/90;B29C55/12;B23K26/38
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司
• 代理人: 周 光

技術領域

本發明屬于電池隔膜材料領域，涉及一種多微孔電池復合隔膜及其制備方法。

背景技術

作為電池隔膜材料，本身具有微孔結構，容許吸納電解液；為了保證電池中一致的電極/電解液界面性質和均一的電流密度，微孔在整個隔膜材料中的分布應當均勻。孔徑的大小與分布的均一性對電池性能有直接的影響：孔徑太大，容易使正負極直接接觸或易被鋰枝晶刺穿而造成短路；孔徑太小則會增大電阻。微孔分布不勻，工作時會形成局部電流過大，影響電池的性能。特別對于多層復合膜，通過傳統工藝很難使微孔孔徑及分布達到均一性。

目前，在已知技術中，與本發明技術效果相近似的技術材料有：CN00106839.3、CN02143764.5、CN200610057432.1、CN200320113286.1，它主要是用普通工藝制作的多層微孔隔膜的微孔分布不均勻，以及孔隙率不能達到要求，通過這個技術我們可以實現微孔分布十分均勻，但是它的缺點是增加設備和生產制造工序。

綜上所述，現有技術中存在如下技術問題：(1)傳統工藝很難使微孔孔徑及分布達到均一性；在解決該問題中衍生出的另一問題(2)設備增加，工序繁復。

發明內容

本發明的目的在于提供一種多微孔電池復合隔膜及其制備方法，多層復合膜的微孔孔徑及分布達到均一性，同時設備簡單，方法易行。

主要的技術方案是通過多層復合以及特殊的打孔技術，實現多層均勻的多微孔電池隔膜材料，從而保證電池的安全性能，以及質量的穩定和一致性。

具體技術方案如下：

一種多微孔電池復合隔膜，該隔膜為多層隔膜復合而成，其上的微孔結構由激光打孔而成。

所述多層隔膜為一層PE膜復合在兩層PP膜中間。

微孔結構由激光打孔裝置進行激光打孔而成，微孔的直徑為0.05-0.4微米，分布均一，空隙率大于40％。

單層PE，PP膜的厚度為10微米左右。

一種多微孔電池復合隔膜的制備方法，采用如下步驟；

(1)制備單層PP、PE隔膜；

(2)將PE膜復合在兩層PP膜中間，即得到復合膜；

(3)復合膜通過激光打孔得到多微孔電池復合隔膜。

步驟(1)中的單層隔膜由扁平膜進行拉伸和定型制得。

所述扁平膜的制備步驟為：將PP、PE塑料粒子通過擠出機機筒加熱和螺桿擠出，得到溫度在120～240℃的扁平熔體，通過輥壓，同時進行冷卻，冷卻溫度在0～60℃，冷卻時間在20秒～5分鐘，得到扁平膜。

步驟(1)中通過電腦控制全自動雙向拉伸機，將較厚的扁平膜進行雙向拉伸，在通過熱定型，制得單層PP、PE隔膜。

步驟(2)中，在PP膜一側涂上黏合劑，通過薄膜輥壓機，將PE膜復合在PP膜中間，通過加熱烘干，即得到復合膜。

復合膜通過激光打孔裝置進行打孔，調整激光光束直徑、發光頻率以及光源與復合膜之間的相對位移速度，保證微孔分布均一，微孔直徑在0.05～0.4微米之間，空隙率達到40％以上。

隔膜寬度大于1米，生產速度可調，隔膜的厚度為10微米左右，厚度公差5％。

與目前現有技術相比，本發明可以實現多層均勻的多微孔電池隔膜材料，從而保證電池的安全性能，以及質量的穩定和一致性。

附圖說明

圖1為單層隔膜生產方法流程圖；

圖2為三層微孔隔膜生產方法流程圖；

圖3為三層隔膜截面示意圖；

圖4為隔膜微孔排列示意圖；

圖中：1.PP膜，2.PE膜

具體實施方式

下面根據附圖對本發明進行詳細描述，其為本發明多種實施方式中的一種優選實施例。

(1)先分別將PP、PE塑料粒子通過擠出機機筒加熱和螺桿擠出，得到溫度在120～240℃的扁平熔體，通過輥壓，同時進行冷卻，冷卻溫度在0～60℃，冷卻時間在20秒～5分鐘，得到較厚的扁平膜。

(2)通過電腦控制全自動雙向拉伸機，將較厚的扁平膜進行雙向拉伸，在通過熱定型，先制得單層PP、PE隔膜，隔膜寬度達到1米以上，生產速度可調，保證隔膜的厚度可以達到10微米左右，厚度公差在5％以內。

(3)在PP膜一側涂上一定量的黏合劑，通過薄膜輥壓機，將PE膜復合在PP膜中間，通過加熱烘干，即得到復合膜，見圖3。