[實用新型]一種提升電解液流動效果的鋰電池專用陶瓷隔膜

有效

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• 申請日: 2017-03-27
• 公開（公告）號: CN206650123U
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊波;劉金傳
• 申請（專利權(quán)）人: 天津凱普瑞特新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M2/16
• 分類號: H01M2/16;H01M2/18
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• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及鋰電池技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種提升電解液流動效果的鋰電池專用陶瓷隔膜。

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代科技的不斷進步，電子設(shè)備運用的十分普遍，目前的電子設(shè)備基本上通過鋰電池進行存儲電能，為電子設(shè)備進行供電，如：手機鋰電池、平板鋰電池、電動車鋰電池，甚至是動力鋰電池。

在鋰電池的結(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；現(xiàn)有技術(shù)中的鋰電池正、負(fù)極的設(shè)計往往由于技術(shù)不夠成熟，常常會出鋰電池爆炸的問題，其主要原因是鋰電池在制造的過程中隔膜受到較大的磨損，導(dǎo)致外側(cè)的陶瓷材料層損害，從而影響基礎(chǔ)膜在高溫下的密閉效果，從而容易導(dǎo)致短路，且影響電解液在正常狀態(tài)下的流動效果，影響電池性能。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種提升電解液流動效果的鋰電池專用陶瓷隔膜，其具有較好的耐磨損效果，提高隔膜性能的優(yōu)點。

本實用新型的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)的：一種提升電解液流動效果的鋰電池專用陶瓷隔膜，包括基礎(chǔ)膜，所述基礎(chǔ)膜兩側(cè)面均設(shè)有陶瓷材料層，所述陶瓷材料層遠離基礎(chǔ)膜側(cè)面均設(shè)有耐磨層，所述耐磨層靠近基礎(chǔ)膜一側(cè)設(shè)有若干個的凹槽，所述凹槽沿耐磨層長度方向陣列設(shè)置，所述凹槽的長度方向與耐磨層長度方向呈45-60度，所述凹槽側(cè)壁設(shè)有缺口，所述耐磨層為乙烯基三異丙氧基硅烷耐磨涂層。

通過采用上述技術(shù)方案，乙烯基三異丙氧基硅烷耐磨涂層具有較好的耐磨效果，從而有效的提高了陶瓷材料層外表面的抗磨損性能，從而有效的減少了陶瓷材料層再隔膜安裝的過程中受到較多的正、負(fù)級片的磨損，提高了使用壽命，且設(shè)置了凹槽，凹槽沿耐磨層長度方向陣列設(shè)置，凹槽的長度方向與耐磨層長度方向呈45-60度,電解液直接通過隔膜邊緣的凹槽端部進入凹槽內(nèi)進行再電池內(nèi)縱向的流動，與外界電解液進行隔絕流動，有效的提高了電解液的流動效果，凹槽的設(shè)置減少了電解液與基礎(chǔ)膜的距離，減少的電解液穿透的阻礙，便于電解液進行高速全方位的流動，從而提高了電池的性能，而制造電池后，隔膜會隨著電池進行沿隔膜長度方向進行卷曲，從而凹槽在電池內(nèi)形成螺旋狀結(jié)構(gòu)，當(dāng)電池正常使用時，電解液沿著凹槽進行流動，從而在電池內(nèi)部也產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的液流，從而電解液流動時容易產(chǎn)生流向的相互沖擊，從而提高內(nèi)部電解質(zhì)的相互撞擊混合，提高電解液效果，電解液隨著凹槽進行流動時，部分電解液能滯留在缺口上，從而便于電解液進行長時間的穿透隔膜，提高了電池的性能。

進一步的，所述凹槽的長度方向與耐磨層長度方向呈60度。

通過采用上述技術(shù)方案，當(dāng)凹槽方向呈60度后，凹槽的長度較長，且角度平緩，便于電解液流動。

進一步的，所述耐磨層上設(shè)有與缺口相通的通孔。

通過采用上述技術(shù)方案，滯留的電解液也能通過通孔到達正、負(fù)電極上，從而提高了接觸效果。

進一步的，所述通孔傾斜設(shè)置。

通過采用上述技術(shù)方案，通孔傾斜設(shè)置，從而流動的電解液流入通孔時流動的方向變化的較少，從而使電解液流動更加的順暢。

進一步的，所述乙烯基三異丙氧基硅烷耐磨涂層由乙烯基三異丙氧基硅烷耐磨涂料涂覆兩道而成。

通過采用上述技術(shù)方案，通過兩次涂覆形成乙烯基三異丙氧基硅烷耐磨涂層，從而有效的提高了涂覆效果。

進一步的，所述基礎(chǔ)膜為PE膜。

通過采用上述技術(shù)方案，PE膜具有防潮性、耐熱性、拉伸強度高、阻隔性強。

進一步的，所述陶瓷材料層為氧化鋯涂層。

通過采用上述技術(shù)方案，氧化鋯涂層在高溫條件下具有較高的氧離子電導(dǎo)率,優(yōu)良的機械性能以及氧化還原良好的穩(wěn)定性。

進一步的，所述基礎(chǔ)膜、陶瓷材料層、耐磨層厚度均為4um。

通過采用上述技術(shù)方案，較厚的基礎(chǔ)膜能有效電池在高溫情況下的自封閉效果，提高電池的性能，較厚的陶瓷材料層在高溫條件下具有較高的氧離子電導(dǎo)率,優(yōu)良的機械性能以及氧化還原良好的穩(wěn)定性，較厚的耐磨層有效的提高耐磨效果，防止磨損較大直接磨損到內(nèi)部，有效的提高使用壽命。

綜上所述，本實用新型具有以下有益效果：

1、提高隔膜表面的耐摩擦效果，有效的保證了隔膜的使用效果；