[發(fā)明專利]一種新能源汽車鋰離子電池增強(qiáng)隔膜

有效

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• 申請日: 2017-03-20
• 公開（公告）號: CN106876635B
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳福彥
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市研一新材料有限責(zé)任公司
• 主分類號: H01M2/14
• 分類號: H01M2/14;H01M2/16
• 代理公司: 深圳國新南方知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44374
• 代理人: 周雷

本發(fā)明公開了一種新能源汽車鋰離子電池增強(qiáng)隔膜，屬于新能源車領(lǐng)域，旨在解決鋰電池安全系數(shù)不高的問題，包括微孔膜層（1）和位于微孔膜層兩面的增強(qiáng)層（2），所述的增強(qiáng)層（2）由熔點(diǎn)高于170℃的樹脂制成，所述的微孔膜層和增強(qiáng)層之間為固定連接。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及新能源汽車領(lǐng)域，具體來講是一種鋰離子電池增強(qiáng)隔膜。

背景技術(shù)

在新能源汽車的快速發(fā)展之下，鋰電池由于其優(yōu)異的性能逐漸在新能源汽車中逐步應(yīng)用。

鋰電池的結(jié)構(gòu)中，隔膜是關(guān)鍵的內(nèi)層組件之一。隔膜的性能決定了電池的界面結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻等，直接影響電池的容量、循環(huán)以及安全性能等特性，性能優(yōu)異的隔膜對提高電池的綜合性能具有重要的作用。隔膜的主要作用是使電池的正、負(fù)極分隔開來，防止兩極接觸而短路，此外還具有能使電解質(zhì)離子通過的功能。隔膜材質(zhì)是不導(dǎo)電的，其物理化學(xué)性質(zhì)對電池的性能有很大的影響。電池的種類不同，采用的隔膜也不同。對于鋰電池系列，由于電解液為有機(jī)溶劑體系，因而需要有耐有機(jī)溶劑的隔膜材料，一般采用高強(qiáng)度薄膜化的聚烯烴多孔膜。

而作為隔膜性能的一個重要指標(biāo)就是器閉孔溫度和破膜溫度，在電池溫度達(dá)到一定值時，膜融化、孔關(guān)閉，保護(hù)電池，當(dāng)達(dá)到較高值時，膜會破裂，這時候電池有較大的危險，所以需要一個閉孔溫度較低、破膜溫度較高的鋰離子電視膜。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：針對上述存在的問題，提供一種新能源汽車鋰離子電池增強(qiáng)隔膜，所公開的增強(qiáng)隔膜，相對于現(xiàn)有的技術(shù)，具有較低的閉孔溫度和較高的破膜溫度，能夠有效的提高電池的安全性能，提高新能源汽車的安全性。

所公開的具體電池增強(qiáng)隔膜包括微孔膜層和位于微孔膜層兩面的增強(qiáng)層，所述的增強(qiáng)層由熔點(diǎn)高于170℃的樹脂制成，所述的微孔膜層和增強(qiáng)層之間為固定連接，相互之間的連接方式為復(fù)合固定連接，采用的技術(shù)是常規(guī)的技術(shù)，也可以采用一些其他的方法，其目的是為了固定兩層膜，提高相互之間的連接性能，在具體的一個實(shí)施例中，可以通過粘接劑使其固定連接，首先將粘接劑涂抹于增強(qiáng)膜上，將在涂抹有粘接劑的增強(qiáng)膜層和微孔膜層粘接，之后再進(jìn)行熱處理，粘接劑采用環(huán)氧樹脂、聚丙烯氰等。

其中，本發(fā)明所述的隔膜的閉孔溫度為131℃以下，隔膜的破膜溫度至少為170℃。

隔膜的空隙率將有效的提高離子通過率，所述的微孔膜層的孔隙率為32％-40％之間，增強(qiáng)層的孔隙率為35％-45％，其中，增強(qiáng)層的孔隙率大于微孔膜層的孔隙率，且至少高2個百分點(diǎn)，如微孔膜層的孔隙率可以為32％，他增強(qiáng)膜的空隙率為34％或者以上，實(shí)驗人員發(fā)現(xiàn)，增強(qiáng)層的孔隙率大于微孔膜層的孔隙率至少兩個百分點(diǎn)，可以在不降低增強(qiáng)膜骨架作用的前提下，能夠盡可能大的保證離子通過率。

作為改進(jìn)，所述的微孔膜層為PP/PP膜、PP/PE、PE/PE膜的一種，為了兼具閉孔溫度和破膜溫度，采用PP/PE/PP膜的方式，即采用一膜三層的方式，其中的PP膜的熔融溫度大于PE膜，所以設(shè)置在增強(qiáng)層和PE膜層之間。

在本發(fā)明中，所述的增強(qiáng)層為樹脂材料增強(qiáng)層，當(dāng)然也可以采用其他增強(qiáng)層，如含有無機(jī)粒子(如二氧化硅、碳化硅等)的耐熱增強(qiáng)層，所述的樹脂材料為氨基樹脂、聚醚醚酮、聚苯硫醚、聚甲醛的一種，在具體的實(shí)施例中，優(yōu)選氨基樹脂。

其中，所述的樹脂材料包括以下重復(fù)單元結(jié)構(gòu)：

其中，所述的重復(fù)單元由相應(yīng)的吡啶2-甲酰胺單體和甲醛反應(yīng)，生成相應(yīng)的羥甲基吡啶，之后再進(jìn)行進(jìn)一步的縮合反應(yīng)，制得樹脂。

其中在吡啶環(huán)上的一個鄰位、兩個間位、一個對位上至少一個位置上為一個為鹵，其他為氫，所述的鹵元素可以為氟、氯，在具體的實(shí)施例中，對位上為氯，其他為氫，所使用的單體原料為4-氯吡啶-2-甲酰胺，也可以為4-氯-N-甲基吡啶-2-甲酰胺，也可以為3,5-二氟吡啶-2-甲酰胺，即在兩個間位上含由氟原子，其他為氫。