[實(shí)用新型]一種高性能鋰電池聚丙烯復(fù)合隔膜

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320861374.3
• 申請日: 2013-12-24
• 公開（公告）號(hào): CN203746937U
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 洪力東;陳博裕;沈丹;郭政肇
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市冠力新材料有限公司
• 主分類號(hào): H01M2/14
• 分類號(hào): H01M2/14;H01M2/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

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

背景技術(shù)

鋰電池由于具有電壓高、能量高、循環(huán)壽命長且不污染環(huán)境的優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為廣泛應(yīng)用的新一代電池。由于使用鋰電池的電子產(chǎn)品不斷地小型化而且應(yīng)用越來越普及，鋰電池產(chǎn)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(dǎo)的能力，傳統(tǒng)隔膜通常是在聚丙烯材料中添加無機(jī)顆粒材料，聚烯烴隔膜結(jié)構(gòu)的無機(jī)粒子一般分布于隔膜表面，并沒有分布于隔膜內(nèi)部，在使用時(shí)容易脫落，在電池正常狀態(tài)下可減少電池內(nèi)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(xù)時(shí)間長，這樣便容易發(fā)生正負(fù)極短路；另外，來自工作環(huán)境中電解液的腐蝕影響越來越突出和顯著，傳統(tǒng)鋰電池隔膜就上述問題不但無法表現(xiàn)出良好、積極的效果，鋰電池結(jié)構(gòu)和部件的大量集成和壓縮實(shí)際，鋰電池隔膜的強(qiáng)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(dǎo)致隔膜出現(xiàn)變形、微孔縮小甚至閉孔等現(xiàn)象，長期積累使得鋰電池的使用穩(wěn)定性和安全性都極具隱患。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是如何克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種高性能鋰電池聚丙烯復(fù)合隔膜。

為解決上述技術(shù)問題，本高性能鋰電池聚丙烯復(fù)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(jī)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(jī)涂層膜夾設(shè)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(shè)計(jì)，通過無極材料整合為單獨(dú)一層夾持在基膜之間代替分散在基膜內(nèi)部，避免了無機(jī)粒子只散步在隔膜表面，且分散不均勻的現(xiàn)象，使本隔膜的充分發(fā)揮無機(jī)性質(zhì)；隔膜表面增設(shè)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(huán)境中使用時(shí)保持穩(wěn)定的使用特性，隔膜表面增設(shè)聚四氟乙烯膜充當(dāng)散熱層，不但使本隔膜具有具有穩(wěn)定的散熱性能，在產(chǎn)熱速度快的環(huán)境中，迅速將熱量傳導(dǎo)出去，避免隔膜變形、微孔縮小甚至閉孔等問題。

作為優(yōu)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(shè)若干硬質(zhì)骨架。如此設(shè)計(jì)，增強(qiáng)了隔膜本身的機(jī)械強(qiáng)度和拉伸韌性。

作為優(yōu)化，所述TiO₂/SiO₂無機(jī)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(yōu)化，所述高分子聚丙烯膜上微孔的孔徑為0.02～0.6μm。

本實(shí)用新型一種高性能鋰電池聚丙烯復(fù)合隔膜結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、設(shè)計(jì)合理，兼具良好無機(jī)性質(zhì)、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(jié)合附圖對本實(shí)用新型一種高性能鋰電池聚丙烯復(fù)合隔膜作進(jìn)一步說明：

圖1是本高性能鋰電池聚丙烯復(fù)合隔膜實(shí)施方式1的平面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本高性能鋰電池聚丙烯復(fù)合隔膜實(shí)施方式2的平面結(jié)構(gòu)示意圖。

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

具體實(shí)施方式

實(shí)施方式1：如圖1所示，本高性能鋰電池聚丙烯復(fù)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(jī)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(jī)涂層膜3夾設(shè)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(jī)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。