[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
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• 代理人: 暫無(wú)信息

【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。?