[實(shí)用新型]一種鋰離子電池的雙層復(fù)合陶磁隔膜有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201320494945.4 | 申請(qǐng)日: | 2013-08-07 |
| 公開(kāi)(公告)號(hào): | CN203481306U | 公開(kāi)(公告)日: | 2014-03-12 |
| 發(fā)明(設(shè)計(jì))人: | 耿德先 | 申請(qǐng)(專利權(quán))人: | 深圳市沃特瑪電池有限公司 |
| 主分類號(hào): | H01M2/16 | 分類號(hào): | H01M2/16;B32B27/06;B32B18/00 |
| 代理公司: | 暫無(wú)信息 | 代理人: | 暫無(wú)信息 |
| 地址: | 518000 廣東省*** | 國(guó)省代碼: | 廣東;44 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 一種 鋰離子電池 雙層 復(fù)合 隔膜 | ||
【技術(shù)領(lǐng)域】
本實(shí)用新型涉及鋰離子動(dòng)力電池行業(yè),尤其涉及一種鋰離子電池的雙層復(fù)合陶磁隔膜。?
【背景技術(shù)】
鋰離子電池作為一種新型儲(chǔ)能電源,具有能量高、工作電壓高、工作溫度范圍寬、體積小、壽命長(zhǎng)、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),迅速成為電源市場(chǎng)的新龐,并廣泛地應(yīng)用到電動(dòng)汽車(chē)、儲(chǔ)能、移動(dòng)通信等領(lǐng)域中。而在鋰電池的組成部分中,隔膜是關(guān)鍵的內(nèi)層組件之一,因?yàn)楦裟さ闹饕饔檬歉艚^電池內(nèi)部正極材料與負(fù)極材料,僅容許電解液中的鋰離子穿過(guò),防止正負(fù)極材料接觸造成電池的內(nèi)部微短路,進(jìn)而導(dǎo)致電池的自放電。故隔膜的性能直接影響電池的容量、循環(huán)壽命以及安全等特性,性能優(yōu)異的隔膜對(duì)提高電池的綜合性能具有重要的作用。?
動(dòng)力電池對(duì)隔膜的要求極高,除了厚度、面密度、力學(xué)性能這些基本要求之外,對(duì)隔膜微孔的尺寸和分布均一性也有很高的要求,因?yàn)槲⒖椎某叽绾头植贾苯佑绊懙礁裟さ目紫堵省⑼笟庑浴⑽郝省?guó)內(nèi)傳統(tǒng)的隔膜,原本是單層PP隔膜,但受限于國(guó)內(nèi)的生產(chǎn)技術(shù),其微孔孔徑離散度大,微孔尺寸大小不一,均一性差,最大達(dá)150nm左右,易造成電池內(nèi)微短路,遠(yuǎn)不能達(dá)到動(dòng)力電池對(duì)隔膜微孔徑小于100nm的要求,同時(shí)其抗高溫性差,當(dāng)環(huán)境溫度上升至80℃時(shí),會(huì)出現(xiàn)收縮,當(dāng)溫度超過(guò)150℃時(shí),會(huì)產(chǎn)生熔化現(xiàn)象,以至于國(guó)內(nèi)電池生產(chǎn)企業(yè)?長(zhǎng)期以來(lái)只能依賴于從日本進(jìn)口隔膜。而后國(guó)內(nèi)廠家對(duì)此進(jìn)行技術(shù)改進(jìn),在單層PP隔膜的表面涂一層陶磁層,利用陶磁的抗高溫、絕緣及材料穿透間隙小等物理特性,大大提高了隔膜的耐溫性、絕緣性、支撐性和強(qiáng)度,同時(shí)使整個(gè)隔膜的穿透間隙進(jìn)一步細(xì)微化,解決了單層PP隔膜因微孔尺寸大而造成的微短路問(wèn)題,讓隔膜質(zhì)量有了大幅度提升。然而此技術(shù)在應(yīng)用中慢慢被發(fā)現(xiàn)存在一些不足,如,陶磁層在分切、移動(dòng)等生產(chǎn)過(guò)程中容易損傷,一但陶磁層某處受到損傷或剝落,或陶磁層自身某處的穿透間隙較大,兼之陶磁涂層貼附處的PP隔膜也存在微孔尺寸大,則該隔膜整體上就會(huì)造成微短路風(fēng)險(xiǎn),嚴(yán)重影響著電池性能。?
鑒于以上弊端,實(shí)有必要提供一種鋰離子電池的雙層復(fù)合陶磁隔膜以克服上述缺陷。?
【實(shí)用新型內(nèi)容】
本實(shí)用新型的目的是提供一種鋰離子電池的雙層復(fù)合陶磁隔膜,其進(jìn)一步提高了隔膜紙的強(qiáng)度,同時(shí)使隔膜的穿透間隙更加細(xì)微化,并解決了陶磁層的易受損的問(wèn)題。?
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:一種鋰離子電池的雙層復(fù)合陶磁隔膜,其包括底面PP膜,中間陶磁涂層,頂面PP膜,所述中間陶磁層涂在底面PP膜上,所述頂面PP膜覆蓋于中間陶磁層之上,所述底面PP膜厚度處于5μm至15μm之間,所述頂面PP膜厚度處于5μm至15μm之間,所述中間陶磁層厚度處于2μm至5μm之間、所述頂面PP膜、底面PP膜均開(kāi)有微孔,所述微孔直徑尺寸小于100nm。當(dāng)電池電解液中的鋰離子穿透隔膜時(shí),隔?膜均勻細(xì)微的穿透間隙保證了鋰離子的順利通過(guò),而其良好的微孔面密性阻隔了正負(fù)極材料的接觸,同時(shí),當(dāng)?shù)撞縋P隔膜微孔尺寸大,或陶磁層因受損或自身某處的穿透間隙較大時(shí),頂部的PP隔膜能進(jìn)一步保證穿透間隙的細(xì)微與面密性。?
本實(shí)用新型的有益效果是:一種鋰離子電池的雙層復(fù)合陶磁隔膜,由于使用了雙層PP膜及陶磁層,在提高了隔膜整體強(qiáng)度的基礎(chǔ)上,其雙層PP膜配合陶磁層,將整個(gè)隔膜的微孔穿透間隙進(jìn)一步細(xì)微化,只允許電池電解液中的鋰離子穿過(guò)的同時(shí),有效地阻隔了電池正極材料與負(fù)極材料的接觸,同時(shí),其頂層的PP膜覆于陶磁層上,不但保護(hù)了陶磁層在生產(chǎn)、使用過(guò)程中不受損傷,而且能防止陶磁層自身穿透間隙較大時(shí)產(chǎn)生的微短路風(fēng)險(xiǎn)。?
【附圖說(shuō)明】
圖1為本實(shí)用新型一種鋰離子電池的雙層復(fù)合陶磁隔膜的示意圖;?
圖2為本實(shí)用新型一種鋰離子電池的雙層復(fù)合陶磁隔膜的電離子穿透示意圖;?
【具體實(shí)施方式】
請(qǐng)參考圖1、圖2所示,下面結(jié)合實(shí)施案例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。?
在底層PP膜1上涂一層陶磁層2,再在陶磁層2上面覆蓋頂層PP膜3,底面PP膜1的厚度處于5μm至15μm之間,頂面PP膜3的厚度處于5μm至15μm之間,中間陶磁層2的厚度處于2μm至5μm之間,同時(shí),頂面PP膜1、底面PP膜3均開(kāi)有微孔4,微孔4直徑尺寸小于100nm。?
此種結(jié)構(gòu),通過(guò)上下層的隔膜微孔錯(cuò)位及陶磁層的陶磁粉間隙使整個(gè)隔膜的穿透間隙更加細(xì)化,單位面積上的微孔面密性與均一性進(jìn)一步提高,保證鋰離子E按L向軌跡穿過(guò)隔膜時(shí),其電池正負(fù)極材料被有效地隔絕開(kāi),當(dāng)?shù)撞縋P隔膜微孔尺寸大,或陶磁層因受損或自身某處的穿透間隙較大時(shí),頂部的PP隔膜能進(jìn)一步保證穿透間隙的細(xì)微與面密性。?
本實(shí)用新型一種鋰離子電池的雙層復(fù)合陶磁隔膜,并不僅僅限于說(shuō)明書(shū)和實(shí)施方式中所描述,因此對(duì)于熟悉領(lǐng)域的人員而言可容易地實(shí)現(xiàn)另外的優(yōu)點(diǎn)和修改,故在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念的精神和范圍的情況下,本實(shí)用新型并不限于特定的細(xì)節(jié)、代表性的設(shè)備和這里示出與描述的圖示示例。?
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