[實用新型]一種高性能鋰電池聚丙烯復合隔膜

有效

• 申請號: 201320861374.3
• 申請日: 2013-12-24
• 公開（公告）號: CN203746937U
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 洪力東;陳博裕;沈丹;郭政肇
• 申請（專利權）人: 深圳市冠力新材料有限公司
• 主分類號: H01M2/14
• 分類號: H01M2/14;H01M2/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種高性能鋰電池聚丙烯復合隔膜，特別涉及一種應用在鋰電池上的兼具良好無機性質、親液性能和散熱性能的高性能鋰電池聚丙烯復合隔膜。

背景技術

鋰電池由于具有電壓高、能量高、循環壽命長且不污染環境的優點，已經成為廣泛應用的新一代電池。由于使用鋰電池的電子產品不斷地小型化而且應用越來越普及，鋰電池產品體積也不可避免的隨之減小，隨之而來的卻是故障和事故率越來越高，究其原因，在體積變小后，隔膜難以保持其原有的阻礙電子傳導的能力，傳統隔膜通常是在聚丙烯材料中添加無機顆粒材料，聚烯烴隔膜結構的無機粒子一般分布于隔膜表面，并沒有分布于隔膜內部，在使用時容易脫落，在電池正常狀態下可減少電池內部漏電的能力尚可，但在電池體積減小后，遇到高溫或高壓等狀況增多且持續時間長，這樣便容易發生正負極短路；另外，來自工作環境中電解液的腐蝕影響越來越突出和顯著，傳統鋰電池隔膜就上述問題不但無法表現出良好、積極的效果，鋰電池結構和部件的大量集成和壓縮實際，鋰電池隔膜的強度和延展性相對性的變差，受到外力情況下容易變形，在溫度上升速度變快的情況下，熱量不易排散，導致隔膜出現變形、微孔縮小甚至閉孔等現象，長期積累使得鋰電池的使用穩定性和安全性都極具隱患。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是如何克服現有技術的上述缺陷，提供一種高性能鋰電池聚丙烯復合隔膜。

為解決上述技術問題，本高性能鋰電池聚丙烯復合隔膜包括雙層基膜，所述雙層基膜均為高分子聚丙烯膜，該高分子聚丙烯膜上均布微孔，其還包括TiO2/SiO2無機涂層膜、聚苯砜對苯二甲酰胺膜和聚四氟乙烯膜，其中所述TiO2/SiO2無機涂層膜夾設于在雙層基膜之間，所述聚苯砜對苯二甲酰胺膜和聚四氟乙烯膜分別覆蓋于所述雙層基膜上、下表面。如此設計，通過無極材料整合為單獨一層夾持在基膜之間代替分散在基膜內部，避免了無機粒子只散步在隔膜表面，且分散不均勻的現象，使本隔膜的充分發揮無機性質；隔膜表面增設聚苯砜對苯二甲酰胺膜作為親電解液膜，提高了鋰電池隔膜表面的親電解液性，還減少了電解液對鋰電池隔膜腐蝕，在腐蝕環境中使用時保持穩定的使用特性，隔膜表面增設聚四氟乙烯膜充當散熱層，不但使本隔膜具有具有穩定的散熱性能，在產熱速度快的環境中，迅速將熱量傳導出去，避免隔膜變形、微孔縮小甚至閉孔等問題。

作為優化，所述聚苯砜對苯二甲酰胺膜和聚四氟乙烯膜上均平行布設若干硬質骨架。如此設計，增強了隔膜本身的機械強度和拉伸韌性。

作為優化，所述TiO₂/SiO₂無機涂層膜厚度為3～30μm；所述聚苯砜對苯二甲酰胺膜厚度為3～20μm；所述聚四氟乙烯膜厚度為3～20μm。

作為優化，所述高分子聚丙烯膜上微孔的孔徑為0.02～0.6μm。

本實用新型一種高性能鋰電池聚丙烯復合隔膜結構簡單、成本低廉、設計合理，兼具良好無機性質、親液性能和散熱性能，廣泛適用于各種鋰電池，尤其適用于高能量小體積的鋰電池配置。

附圖說明

下面結合附圖對本實用新型一種高性能鋰電池聚丙烯復合隔膜作進一步說明：

圖1是本高性能鋰電池聚丙烯復合隔膜實施方式1的平面結構示意圖；

圖2是本高性能鋰電池聚丙烯復合隔膜實施方式2的平面結構示意圖。

圖中：1-高分子聚丙烯膜、2-微孔、3-TiO₂/SiO₂無機涂層膜、4-聚苯砜對苯二甲酰胺膜、5-聚四氟乙烯膜、6-硬質骨架。

具體實施方式

實施方式1：如圖1所示，本高性能鋰電池聚丙烯復合隔膜包括雙層基膜，所述雙層基膜均為高分子聚丙烯膜1，該高分子聚丙烯膜1上均布微孔2，其還包括TiO₂/SiO₂無機涂層膜3、聚苯砜對苯二甲酰胺膜4和聚四氟乙烯膜5，其中所述TiO₂/SiO₂無機涂層膜3夾設于在雙層基膜之間，所述聚苯砜對苯二甲酰胺膜4和聚四氟乙烯膜5分別覆蓋于所述雙層基膜上、下表面。所述TiO₂/SiO₂無機涂層膜3厚度為30μm；所述聚苯砜對苯二甲酰胺膜4厚度為20μm；所述聚四氟乙烯膜5厚度為20μm。所述高分子聚丙烯膜1上微孔2的孔徑為0.6μm。