一种耐高温锂电池隔膜制造技术

本实用新型专利技术公开了一种耐高温锂电池隔膜，包括聚烯烃微孔膜基体层，所述聚烯烃微孔膜基体层的一侧设置有芳纶涂覆层或两侧均设置有芳纶涂覆层，所述芳纶涂覆层包括设置在聚烯烃微孔膜基体层表面的湿法芳纶多孔膜层及设置在湿法芳纶多孔膜层表面的芳纶纳米纤维层。本实用新型专利技术可以大大提高隔膜耐热性，从而改善锂电池在使用过程中的安全性。电池在使用过程中的安全性。电池在使用过程中的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温锂电池隔膜


[0001]本技术属于锂电池材料领域，具体涉及一种耐高温锂电池隔膜。

技术介绍

[0002]最近几年，新兴的电动汽车行业、锂电池行业发展迅猛，锂电池隔膜作为锂电池的关键组件之一，也是技术壁垒最高的一种高附加值材料，其市场需求增长迅速。然而我国整体还处于产业链低端，高端动力和储能电池用隔膜在锂电池安全性、续航能力、使用寿命等方面和国外隔膜产品还存在很大差距，是制约我国电动汽车发展的瓶颈。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于提供一种耐高温锂电池隔膜，以克服现有技术存在的缺陷，本技术可以大大提高隔膜耐热性，从而改善锂电池在使用过程中的安全性。
[0004]为达到上述目的，本技术采用如下技术方案：
[0005]一种耐高温锂电池隔膜，包括聚烯烃微孔膜基体层，所述聚烯烃微孔膜基体层的一侧设置有芳纶涂覆层或两侧均设置有芳纶涂覆层，所述芳纶涂覆层包括设置在聚烯烃微孔膜基体层表面的湿法芳纶多孔膜层及设置在湿法芳纶多孔膜层表面的芳纶纳米纤维层。
[0006]进一步地，所述聚烯烃微孔膜基体层采用聚乙烯、聚丙烯和聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯中的一种。
[0007]进一步地，所述湿法芳纶多孔膜层由芳纶聚合体的铸膜液通过相转换法在聚烯烃微孔膜基体层上制备得到。
[0008]进一步地，所述湿法芳纶多孔膜层厚度为0.5
‑
10μm，孔径为0.5
‑
3μm。
[0009]进一步地，所述芳纶纳米纤维层是由芳纶纳米纤维水溶液涂覆至芳纶多孔膜层上制备得到。
[0010]进一步地，所述芳纶纳米纤维层的厚度为0.5
‑
5μm，孔径为50
‑
500nm。
[0011]进一步地，所述芳纶纳米纤维层中芳纶纳米纤维直径为50
‑
100nm。
[0012]进一步地，所述芳纶涂覆层中芳纶为间位芳纶或对位芳纶。
[0013]与现有技术相比，本技术具有以下有益的技术效果：
[0014]本技术采用芳纶作为涂覆层，不仅可以提高涂层与聚烯烃微孔膜基体层之间的粘结力，同时大幅度增加隔膜与电解液的浸润性，增大能量密度，以提高汽车续航里程，另外可以提高耐热性能，以提高电池安全性能，本技术结构能够有效提高隔膜的热稳定性，避免出现陶瓷“脱粉”现象，改善电池的安全性能；减小电池自放电现象，改善电池的循环性能，能够应用于锂电池隔膜的制备中。
[0015]芳纶涂覆层作为有机涂层，可以有效提高涂层与基膜之间的粘结力，但相转换法成膜时，通常要在铸膜液中加入成孔剂调节孔径大小，会引入成孔剂对电池性能造成影响。本技术中的湿法芳纶多孔膜层孔径在0.5
‑
3μm，孔径较大，在湿法芳纶多孔膜层上涂覆芳纶纳米纤维层后，会减小隔膜孔径，减小自放电的同时，未引入其他成孔剂，因而不会降
低隔膜的其它性能。
附图说明
[0016]图1为本技术一侧芳纶涂层锂电池隔膜的结构示意图；
[0017]图2为本技术两侧芳纶涂层锂电池隔膜的结构示意图。
[0018]其中，1为聚烯烃基膜基体层，2为湿法芳纶多孔膜层，3为芳纶纳米纤维层，4为湿法芳纶膜层中形成的大孔，5为芳纶纳米纤维交叠形成的小孔。
具体实施方式
[0019]下面将对本技术实施例中的技术方案进行清除、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0020]参阅附图1，一种耐高温锂电池隔膜，所述隔膜包括聚烯烃微孔膜基体层1和位于聚烯烃微孔膜基体层1一侧或两侧的芳纶涂覆层，所述芳纶涂覆层包括湿法芳纶多孔膜层2及芳纶纳米纤维层3，所述聚烯烃微孔膜基体层1为厚度可以任取的聚烯烃隔膜，包括聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯(PP/PE/PP)中的一种，所述湿法芳纶多孔膜层2是由芳纶聚合体的铸膜液通过相转换法在聚烯烃隔膜上制备得到，所述湿法芳纶多孔膜层2厚度为0.5
‑
10μm，湿法芳纶膜层中形成的大孔4孔径为0.5
‑
3μm，所述芳纶纳米纤维层3是由芳纶纳米纤维水溶液涂覆至芳纶多孔膜层2上制备得到，所述芳纶纳米纤维层3厚度为0.5
‑
5μm，芳纶纳米纤维交叠形成的小孔5孔径为50
‑
500nm，芳纶纳米纤维直径为50
‑
100nm，所述芳纶为间位芳纶或对位芳纶中的一种。
[0021]实施例1
[0022]本技术的芳纶涂覆锂电池隔膜包括PE基膜(厚度9μm)，PE基膜的单侧依次设置有湿法芳纶多孔膜层2和芳纶纳米纤维层3，湿法芳纶多孔膜层2厚度为0.5μm，芳纶纳米纤维层3厚度为5μm，湿法芳纶膜层中形成的大孔4和芳纶纳米纤维交叠形成的小孔5形成通孔，可使锂离子通过，该结构使隔膜具有优良的热稳定性，制成的电池安全性能提高。
[0023]实施例2
[0024]本技术的芳纶涂覆锂电池隔膜包括PP基膜(厚度9μm)，PP基膜的单侧依次设置有湿法芳纶多孔膜层2和芳纶纳米纤维层3，湿法芳纶多孔膜层2厚度为10μm，芳纶纳米纤维层3厚度为0.5μm，湿法芳纶膜层中形成的大孔4和芳纶纳米纤维交叠形成的小孔5形成通孔，可使锂离子通过，该结构使隔膜具有优良的热稳定性，制成的电池安全性能提高。
[0025]实施例3
[0026]本技术的芳纶涂覆锂电池隔膜包括PP/PE/PP基膜(厚度9μm)，PP/PE/PP基膜的单侧依次设置有湿法芳纶多孔膜层2和芳纶纳米纤维层3，湿法芳纶多孔膜层2厚度为2.0μm，芳纶纳米纤维层3厚度为3.0μm，湿法芳纶膜层中形成的大孔4和芳纶纳米纤维交叠形成的小孔5形成通孔，可使锂离子通过，该结构使隔膜具有优良的热稳定性，制成的电池安全性能提高。
[0027]实施例4
[0028]本技术的芳纶涂覆锂电池隔膜包括PE基膜(厚度9μm)，PE基膜的双侧依次设置有湿法芳纶多孔膜层2和芳纶纳米纤维层3，湿法芳纶多孔膜层2厚度为0.5μm，芳纶纳米纤维层3厚度为5μm，湿法芳纶膜层中形成的大孔4和芳纶纳米纤维交叠形成的小孔5形成通孔，可使锂离子通过，该结构使隔膜具有优良的热稳定性，制成的电池安全性能提高。
[0029]对比例1
[0030]采用芳纶涂覆锂电池隔膜的基层PE膜作为锂电池隔膜，厚度为9μm。
[0031]表1实施例1
‑
3芳纶锂电池隔膜与对比例1膜热性能测试结果对比情况
[0032][0033]注：
“‑”
表示该膜在该温度下已经皱缩，无法测试。
[0034]由表1可以看出，相比于聚烯烃基膜，带有湿法芳纶多孔膜层和纳米纤维层的涂覆隔膜的热收缩有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐高温锂电池隔膜，其特征在于，包括聚烯烃微孔膜基体层(1)，所述聚烯烃微孔膜基体层(1)的一侧设置有芳纶涂覆层或两侧均设置有芳纶涂覆层，所述芳纶涂覆层包括设置在聚烯烃微孔膜基体层(1)表面的湿法芳纶多孔膜层(2)及设置在湿法芳纶多孔膜层(2)表面的芳纶纳米纤维层(3)。2.根据权利要求1所述的一种耐高温锂电池隔膜，其特征在于，所述聚烯烃微孔膜基体层(1)采用聚乙烯、聚丙烯和聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯中的一种。3.根据权利要求1所述的一种耐高温锂电池隔膜，其特征在于，所述湿法芳纶多孔膜层(2)由芳纶聚合体的铸膜液通过相转换法在聚烯烃微孔膜基体层(1)上制备得到。4.根据权利要求1所述的一种耐高温锂电池隔膜，其特征在于，所述湿法芳纶多孔膜层(2)厚度为0.5

【专利技术属性】
技术研发人员：陈琪，马千里，唐凯，高殿飞，潘玉琳，尚晴，
申请(专利权)人：烟台泰和新材料股份有限公司，
类型：新型
国别省市：