[實用新型]一種鋰離子電池的雙層復合陶磁隔膜

有效

• 申請號: 201320494945.4
• 申請日: 2013-08-07
• 公開（公告）號: CN203481306U
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 耿德先
• 申請（專利權）人: 深圳市沃特瑪電池有限公司
• 主分類號: H01M2/16
• 分類號: H01M2/16;B32B27/06;B32B18/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

【技術領域】

本實用新型涉及鋰離子動力電池行業，尤其涉及一種鋰離子電池的雙層復合陶磁隔膜。?

【背景技術】

鋰離子電池作為一種新型儲能電源，具有能量高、工作電壓高、工作溫度范圍寬、體積小、壽命長、環保等優點，迅速成為電源市場的新龐，并廣泛地應用到電動汽車、儲能、移動通信等領域中。而在鋰電池的組成部分中，隔膜是關鍵的內層組件之一，因為隔膜的主要作用是隔絕電池內部正極材料與負極材料，僅容許電解液中的鋰離子穿過，防止正負極材料接觸造成電池的內部微短路，進而導致電池的自放電。故隔膜的性能直接影響電池的容量、循環壽命以及安全等特性，性能優異的隔膜對提高電池的綜合性能具有重要的作用。?

動力電池對隔膜的要求極高，除了厚度、面密度、力學性能這些基本要求之外，對隔膜微孔的尺寸和分布均一性也有很高的要求，因為微孔的尺寸和分布直接影響到隔膜的孔隙率、透氣性、吸液率。國內傳統的隔膜，原本是單層PP隔膜，但受限于國內的生產技術，其微孔孔徑離散度大，微孔尺寸大小不一，均一性差，最大達150nm左右，易造成電池內微短路，遠不能達到動力電池對隔膜微孔徑小于100nm的要求，同時其抗高溫性差，當環境溫度上升至80℃時，會出現收縮，當溫度超過150℃時，會產生熔化現象，以至于國內電池生產企業?長期以來只能依賴于從日本進口隔膜。而后國內廠家對此進行技術改進，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、支撐性和強度，同時使整個隔膜的穿透間隙進一步細微化，解決了單層PP隔膜因微孔尺寸大而造成的微短路問題，讓隔膜質量有了大幅度提升。然而此技術在應用中慢慢被發現存在一些不足，如，陶磁層在分切、移動等生產過程中容易損傷，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造成微短路風險，嚴重影響著電池性能。?

鑒于以上弊端，實有必要提供一種鋰離子電池的雙層復合陶磁隔膜以克服上述缺陷。?

【實用新型內容】

本實用新型的目的是提供一種鋰離子電池的雙層復合陶磁隔膜，其進一步提高了隔膜紙的強度，同時使隔膜的穿透間隙更加細微化，并解決了陶磁層的易受損的問題。?

為了實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：一種鋰離子電池的雙層復合陶磁隔膜，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膜均開有微孔，所述微孔直徑尺寸小于100nm。當電池電解液中的鋰離子穿透隔膜時，隔?膜均勻細微的穿透間隙保證了鋰離子的順利通過，而其良好的微孔面密性阻隔了正負極材料的接觸，同時，當底部PP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，頂部的PP隔膜能進一步保證穿透間隙的細微與面密性。?

本實用新型的有益效果是：一種鋰離子電池的雙層復合陶磁隔膜，由于使用了雙層PP膜及陶磁層，在提高了隔膜整體強度的基礎上，其雙層PP膜配合陶磁層，將整個隔膜的微孔穿透間隙進一步細微化，只允許電池電解液中的鋰離子穿過的同時，有效地阻隔了電池正極材料與負極材料的接觸，同時，其頂層的PP膜覆于陶磁層上，不但保護了陶磁層在生產、使用過程中不受損傷，而且能防止陶磁層自身穿透間隙較大時產生的微短路風險。?

【附圖說明】

圖1為本實用新型一種鋰離子電池的雙層復合陶磁隔膜的示意圖；?

圖2為本實用新型一種鋰離子電池的雙層復合陶磁隔膜的電離子穿透示意圖；?

【具體實施方式】

請參考圖1、圖2所示，下面結合實施案例對本實用新型作進一步說明。?

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，頂面PP膜1、底面PP膜3均開有微孔4，微孔4直徑尺寸小于100nm。?

此種結構，通過上下層的隔膜微孔錯位及陶磁層的陶磁粉間隙使整個隔膜的穿透間隙更加細化，單位面積上的微孔面密性與均一性進一步提高，保證鋰離子E按L向軌跡穿過隔膜時，其電池正負極材料被有效地隔絕開，當底部PP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，頂部的PP隔膜能進一步保證穿透間隙的細微與面密性。?

本實用新型一種鋰離子電池的雙層復合陶磁隔膜，并不僅僅限于說明書和實施方式中所描述，因此對于熟悉領域的人員而言可容易地實現另外的優點和修改，故在不背離權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，本實用新型并不限于特定的細節、代表性的設備和這里示出與描述的圖示示例。?