[發(fā)明專利]鑄涂紫外固化全陶瓷電池隔膜及其鑄涂方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410453487.9
• 申請(qǐng)日: 2014-09-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104201308A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊志明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市信宇人科技有限公司
• 主分類號(hào): H01M2/14
• 分類號(hào): H01M2/14
• 代理公司: 深圳市金筆知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 44297
• 代理人: 胡清方;彭友華

技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及一種鑄涂紫外固化全陶瓷電池隔膜及其鑄涂方法。

背景技術(shù)

電池隔膜?（battery?separator）是指在電池正極和負(fù)極之間的一層隔膜材料，是電池中非常關(guān)鍵的部分，對(duì)電池安全性和成本有直接影響，其主要作用是：隔離正、負(fù)極并使電池內(nèi)的電子不能自由穿過(guò)，讓電解液中的離子在正負(fù)極之間自由通過(guò)。電池隔膜的的離子傳導(dǎo)能力直接關(guān)系到電池的整體性能，其隔離正負(fù)極的作用使電池在過(guò)度充電或者溫度升高的情況下能限制電流的升高，防止電池短路引起爆炸，具有微孔自閉保護(hù)作用，對(duì)電池使用者和設(shè)備起到安全保護(hù)的作用。

電池隔膜一般是用PE（聚乙烯）,PP（聚丙烯）來(lái)制備，分為單層PE、PP膜，3層PP、PE膜。電池隔膜的制備方法分為干法和濕法兩類，干法是將聚烯烴樹(shù)脂熔融、擠壓、吹膜制成結(jié)晶性聚合物薄膜，經(jīng)過(guò)結(jié)晶化處理、退火后，得到高度取向的多層結(jié)構(gòu)，在高溫下進(jìn)一步拉伸，將結(jié)晶界面進(jìn)行剝離，形成多孔結(jié)構(gòu)，可以增加薄膜的孔徑。濕法又稱相分離法或熱致相分離法，將液態(tài)烴或一些小分子物質(zhì)與聚烯烴樹(shù)脂混合，加熱熔融后，形成均勻的混合物，然后降溫進(jìn)行相分離，壓制得膜片，再將膜片加熱至接近熔點(diǎn)溫度，進(jìn)行雙向拉伸使分子鏈取向，最后保溫一定時(shí)間，用易揮發(fā)物質(zhì)洗脫殘留的溶劑，可制備出相互貫通的微孔膜。

動(dòng)力電池的隔膜為了提高動(dòng)力電池的安全性，目前大多是在微孔膜的一面或兩面涂上陶瓷漿料而制成的，陶瓷漿料的主要作用是防止微孔膜在高溫下收縮，起到骨架支撐作用。但是，用這種方式制作電池隔膜在較高的溫度下，微孔膜還是會(huì)有收縮現(xiàn)象，為了防止這種現(xiàn)象的發(fā)生，人們不得不加上一些溫度電路來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，即當(dāng)檢測(cè)到電池溫度高于預(yù)定值時(shí)，自動(dòng)切斷電池的充電或放電電路，以控制電池的溫度繼續(xù)上升，這不僅增加了電池使用過(guò)程中的成本，而且，當(dāng)溫控電路出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，會(huì)出現(xiàn)不可相象的電池爆炸問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

?????為了克服上述問(wèn)題，本發(fā)明向社會(huì)提供一種耐熱溫度高、自閉性能好的鑄涂紫外固化全陶瓷電池隔膜及其鑄涂方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：提供一種鑄涂紫外固化全陶瓷電池隔膜，由鑄涂方法制成，所述隔膜由下述重量百分比的組分組成，陶瓷粉30-48%、纖維10-25%、光引發(fā)劑1-10%、稀釋劑10-25%和預(yù)聚物30-45%。

作為對(duì)本發(fā)明的改進(jìn)，所述隔膜由下述重量百分比的組分組成，陶瓷粉35-43%、纖維12-20%、光引發(fā)劑3-7%、稀釋劑12-20%和預(yù)聚物30-40%。

作為對(duì)本發(fā)明的改進(jìn)，所述陶瓷粉是鋁、硅或鈣的氧化物、鋁、硅或鈣的碳化物或/和鋁、硅或鈣的氮化物。

作為對(duì)本發(fā)明的改進(jìn)，所述纖維是PET纖維、PTT纖維或碳纖維。

作為對(duì)本發(fā)明的改進(jìn)，所述光引發(fā)劑安息香、安息香乙醚、安息香丁醚或安息香雙甲醚。

作為對(duì)本發(fā)明的改進(jìn)，所述稀釋劑是丙烯酸羥乙酯（HEA）、甲基丙烯酸羥丙酯（HPMA）、丙烯酸異冰片酯（IBOA）、二縮三丙二醇二丙烯酸酯（TPGDA）或季戊四醇三丙烯酸酯（PETA）。

作為對(duì)本發(fā)明的改進(jìn)，所述預(yù)聚物是不飽和聚酯、丙烯酸酯、環(huán)氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯或聚酯丙烯酸酯。

本發(fā)明還提供一種鑄涂紫外固化全陶瓷電池隔膜的制作方法，其特征在于：

按上述的組分配比稱量后，攪拌混合均勻制成漿料；

將漿料裝入鑄涂機(jī)，通過(guò)鑄涂機(jī)涂布在一由基帶傳輸裝置朝一個(gè)方向移動(dòng)的基帶上；

通過(guò)紫外線固化裝置將鑄涂在基帶上的漿料半固化；

通過(guò)對(duì)輥輾壓裝置將漿料壓密實(shí)；

通過(guò)剝離機(jī)構(gòu)將基帶與由漿料形成的全陶瓷電池隔膜分離開(kāi)來(lái)；

所述基帶被收卷；

將全陶瓷電池隔膜收卷。

本發(fā)明由于采用了以陶瓷粉為主要成分，制成的全陶瓷電池隔膜在耐熱溫度和微孔自閉性能方面，均優(yōu)于傳統(tǒng)的電池隔膜。另外，采用紫外線固化工藝，使用加工方法變得更為簡(jiǎn)單，便于技術(shù)推廣。

具體實(shí)施方式

下述各實(shí)施例均可以以下述方法制備，按下述任何一個(gè)實(shí)施例所述的組分配比稱量后，攪拌混合均勻制成漿料；將漿料裝入鑄涂機(jī)，通過(guò)鑄涂機(jī)涂布在一由基帶傳輸裝置朝一個(gè)方向移動(dòng)的基帶上；通過(guò)紫外線固化裝置將鑄涂在基帶上的漿料半固化；通過(guò)對(duì)輥輾壓裝置將漿料壓密實(shí)；通過(guò)剝離機(jī)構(gòu)將基帶與由漿料形成的全陶瓷電池隔膜分離開(kāi)來(lái)；所述基帶和全陶瓷電池隔膜分別收卷。需要時(shí)，本發(fā)明中還可適量的添加流平劑。