[發明專利]一種新型耐高溫鋰電池隔膜及制備工藝

有效

• 申請號: 201410398988.1
• 申請日: 2014-08-13
• 公開（公告）號: CN104191774A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 史新昆;楊陽;金苗;張東暉
• 申請（專利權）人: 江蘇安瑞達新材料有限公司
• 主分類號: B32B27/32
• 分類號: B32B27/32;B32B27/16;B32B37/00;B32B38/18;H01M2/16
• 代理公司: 常州市維益專利事務所 32211
• 代理人: 王凌霄

技術領域

本發明涉及鋰電池隔膜的技術領域，尤其是一種新型耐高溫鋰電池隔膜及制備工藝。

背景技術

鋰離子電池目前越來越廣泛應用于便攜式電子設備、動力電池以及儲能電池等領域。隔膜是鋰離子電池的重要組成部分。目前鋰離子電池的隔膜主要由聚乙烯和聚丙烯單獨或混合物組成，采用傳統的烯烴隔膜時，由于存在過充和大功率放電現象，會導致局部的隔膜溫度過高以至于電池內部熱收縮引發短路。

隨著隔膜行業的不斷發展，車用電池以及大容量電池對隔膜的要求越來越高，鋰電池隔膜必須具備閉孔溫度低和熔斷溫度高的特性，目前的濕法和干法都不能有效滿足隔膜耐高溫的性能。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：為了克服上述背景技術中提出的問題，本發明提供一種新型耐高溫鋰電池隔膜及制備工藝，以解決目前干法工藝與濕法工藝制備的鋰電池隔膜熔斷溫度低，電池耐酸性差，安全性低，吸液及保液能力差，自放電率高的問題。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種新型耐高溫鋰電池隔膜，包括分別經過噴涂處理和等離子體處理的內層、中間層和外層，所述的內層和外層均由聚丙烯基膜層和噴涂于聚丙烯基膜層上的納米無機氧化物組成，所述的中間層由聚丙烯基膜層和噴涂于聚丙烯基膜層上的納米三氧化二鋁組成，所述的隔膜比純聚丙烯隔膜的熔斷溫度高出30～60℃。

一種新型耐高溫鋰電池隔膜的制備工藝，具體工藝步驟如下：

a、噴涂處理：將三層聚丙烯基膜層從各自的放卷端放出后通過導向輥分別傳送至相應的納米氧化物噴涂器上，三個納米氧化物噴涂器分別對三層聚丙烯基膜層進行納米氧化物噴涂處理，其中，噴涂的納米氧化物溶液為易揮發性溶液；

b、等離子體處理：經過納米氧化物噴涂后的三層聚丙烯基膜層在導向輥的作用下繼續傳送至相應的等離子體處理設備上，其中，等離子體處理的處理時間為10～60S；

c、拉伸造孔處理：經過等離子體處理后的三層聚丙烯基膜層在導向輥的作用下匯集在一起并依次傳送至冷拉輥、熱拉輥及熱定型輥上，最后通過收卷端進行收卷，其中，冷拉輥的冷拉溫度為25～35℃，熱拉輥的熱拉溫度為140～150℃，熱定型輥的熱定型溫度為170～190℃，拉伸比為1.0～2.0。

進一步具體地說，所述的步驟a中，納米氧化物溶液中的溶劑是丙酮或乙醇，納米氧化物為二氧化硅、二氧化鈦、氧化鋅、氧化鋁、氧化鋯或氧化鈰，納米氧化物的添加量為0.2wt％～2wt％。

本發明的有益效果是：本發明的一種新型耐高溫鋰電池隔膜及制備工藝，在拉伸孔徑之前對基膜進行拉伸前處理，首先對基膜進行納米氧化物噴涂，然后在基膜表面進行等離子體處理，干燥后再進行拉伸造孔處理，涂覆的納米氧化物可以使鋰電池隔膜的耐高溫性能，耐酸性，吸液保液能力大幅度上升，自放電率降低，隔膜機械性能提高，延長了鋰電池的使用壽命，保證了工作的安全性，應用前景十分廣闊。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1是本發明的制備工藝原理圖。

圖中：1、放卷端，2、納米氧化物噴涂器，3、等離子體處理設備，4、冷拉輥，5、熱拉輥，6、熱定型輥，7、收卷端。

具體實施方式

現在結合附圖對本發明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發明的基本結構，因此其僅顯示與本發明有關的構成。

本發明的一種新型耐高溫鋰電池隔膜，鋰電池隔膜以聚丙烯為原料樹脂，鋰電池隔膜的厚度為12～38μm，鋰電池隔膜包括分別經過噴涂處理和等離子體處理的內層、中間層和外層，內層和外層均由聚丙烯基膜層和噴涂于聚丙烯基膜層上的納米無機氧化物組成，中間層由聚丙烯基膜層和噴涂于聚丙烯基膜層上的納米三氧化二鋁組成。

實施例一：

該一種新型耐高溫鋰電池隔膜的制備工藝，在傳統的干法拉伸工藝的基礎上增加了涂覆納米氧化物工序及等離子體處理工序，具體工藝步驟如下：

a、噴涂處理：將三層聚丙烯基膜層從各自的放卷端1放出后通過導向輥分別傳送至相應的納米氧化物噴涂器2上，三個納米氧化物噴涂器2分別對三層聚丙烯基膜層進行納米氧化物噴涂處理，其中，噴涂的納米氧化物溶液為易揮發性溶液；