[實用新型]鋰電池中利用石墨烯優(yōu)化聚合物生產(chǎn)的固態(tài)隔膜裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820635010.6
• 申請日: 2018-05-01
• 公開（公告）號: CN208667102U
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 余學(xué)恩;蓋全華
• 申請（專利權(quán)）人: 李佳純
• 主分類號: C01B32/186
• 分類號: C01B32/186;H01M2/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

鋰電池中利用石墨烯優(yōu)化聚合物生產(chǎn)的固態(tài)隔膜裝置。本產(chǎn)品其組成包括:帶有電加熱系統(tǒng)的爐體，爐體內(nèi)放入金屬箔片，爐體開有雙氣孔、單氣孔、碳源通氣孔，雙氣孔連接雙圓擴孔，雙圓擴孔連接雙圓磁環(huán)，雙圓磁環(huán)吸合雙圓外磁環(huán)，雙圓外磁環(huán)連接雙通道進氣管，雙通道進氣管與雙氣孔之間裝有雙圓密封圈，雙通道進氣管加入氫氣和氬氣，加入到爐體內(nèi)溫度至1100?1300℃停止；碳源通氣孔連接外擴孔，外擴孔連接外固定磁圈，外固定磁圈吸合鐵圈，鐵圈固定連接碳源氣體管，碳源氣體管加入碳源氣體25?35min，關(guān)閉電加熱系統(tǒng)，再一次沿著雙通道進氣管加入氫氣和氬氣至爐體到室溫，取出覆蓋有石墨烯膜的金屬箔片。本實用新型用于生產(chǎn)的石墨烯膜的金屬箔片—固態(tài)隔膜。

技術(shù)領(lǐng)域：

本實用新型涉及一種鋰電池中利用石墨烯優(yōu)化聚合物生產(chǎn)的固態(tài)隔膜裝置。

背景技術(shù)：

石墨烯現(xiàn)有制備工藝有機械剝離法、氧化還原法、SiC外延生長法，薄膜生產(chǎn)方法為化學(xué)氣相沉積法（CVD）。

化學(xué)氣相沉積法（CVD）：最早出現(xiàn)在二十世紀六十年代，主要用來制備高純度、高性能的固體薄膜。石墨烯的化學(xué)氣相沉積的原理是：把基底金屬箔片放入爐中，通入氫氣和氬氣或者氮氣保護加熱至1000℃左右，穩(wěn)定溫度，保持20min左右；然后停止通入保護氣體，改通入碳源（如甲烷）氣體，大約30min，反應(yīng)完成；切斷電源，關(guān)閉甲烷氣體，再通入保護氣體排凈甲烷氣體，在保護氣體的環(huán)境下直至管子冷卻到室溫，取出金屬箔片，得到金屬箔片上的石墨烯。石墨烯用化學(xué)氣相沉積法制備的設(shè)備管式爐，微波等離子CVD設(shè)備、射頻化學(xué)氣相沉積法等。

CVD管式爐：設(shè)備簡單，操作容易，但是反應(yīng)溫度高，時間較長，耗費能量較大，無法制備大面積的石墨烯；此外，由于沒有壓力，薄膜生長容易形成褶皺，減小平整度。

總之現(xiàn)有的各種方法都存在一定的弊病。

鋰電池中聚合物隔膜的缺點和不足：

傳統(tǒng)的聚烯烴隔膜在電池過充或使用不當(dāng)?shù)那闆r下，電池內(nèi)部或外部過熱使得電池溫度超過160℃時，聚烯烴隔膜會收縮或熔斷，導(dǎo)致電池的正負電極接觸而短路，存在引起電池燃燒或爆炸的危險，嚴重威脅著使用者的生命安全。因此，動力鋰電池要求其使用的隔膜除了具有普通隔膜的基本性能外，還應(yīng)具有更優(yōu)異的耐高溫性能，很多動力鋰電池廠家要求隔膜具有150℃的高溫?zé)崾湛s性能。常規(guī)聚烯烴隔膜中，聚乙烯隔膜的熔點為130℃，超過熔點，隔膜則會熔斷；而聚丙烯的熔點為163℃，當(dāng)溫度達到150℃時，隔膜將收縮30%以上。因此，傳統(tǒng)的聚烯烴隔膜無法滿足動力鋰電池的要求，且傳統(tǒng)的聚烯烴隔膜吸液、保液性差，增加了電池的內(nèi)阻。

發(fā)明內(nèi)容：

本實用新型的目的是提供一種具有耐高溫、質(zhì)量好的固態(tài)隔膜的鋰電池中利用石墨烯優(yōu)化聚合物生產(chǎn)的固態(tài)隔膜裝置。

上述的目的通過以下的技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種鋰電池中利用石墨烯優(yōu)化聚合物生產(chǎn)的固態(tài)隔膜裝置，其組成包括:帶有電加熱系統(tǒng)的爐體，所述的爐體內(nèi)放入金屬箔片，所述的爐體開有雙氣孔、單氣孔、碳源通氣孔，所述的雙氣孔連接雙圓擴孔，所述的雙圓擴孔臥入連接雙圓磁環(huán)、并粘接固定，所述的雙圓磁環(huán)吸合雙圓外磁環(huán)，所述的雙圓外磁環(huán)連接雙通道進氣管，所述的雙通道進氣管與所述的雙氣孔之間裝有雙圓密封圈，沿著所述的雙通道進氣管加入氫氣和氬氣，加入到爐體內(nèi)溫度至1100-1300℃停止；所述的碳源通氣孔連接外擴孔，所述的外擴孔連接外固定磁圈、并粘接固定，所述的外固定磁圈吸合鐵圈，所述的鐵圈固定連接碳源氣體管，沿著所述的碳源氣體管加入碳源氣體25-35min，關(guān)閉所述的電加熱系統(tǒng)，再一次沿著所述的雙通道進氣管加入氫氣和氬氣至所述的爐體到室溫，取出覆蓋有石墨烯膜的金屬箔片。