一种电池隔膜及其制备方法、应用技术

本发明专利技术公开了一种电池隔膜，所述隔膜包括聚四氟乙烯以及聚甲基丙烯酸甲酯，且所述隔膜为隔膜环，所述隔膜环用于针型电池。针型电池的组装方式不同，导致存在缝隙，而本发明专利技术设计的隔膜环与针型电池具有较高的适配度，通过一体压制成型，再通过本申请的组装方式，在针型电池完成注液后，隔膜环能吸收电解液膨胀，不但不会对针型电池的性能产生不良影响，还能紧固各个界面之间的接触，增加电解液在隔膜环中的储存，达到提升针型电池性能的目的。另外，将本申请的隔膜环应用于针型电池内，极片之间的间隙减少，还能保证针型电池的循环稳定性，有效解决针型电池由于组装出现的缝隙以及针型电池性能差的问题。电池性能差的问题。电池性能差的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种电池隔膜及其制备方法、应用


[0001]本专利技术涉及电池材料制备领域，具体而言，涉及一种电池隔膜及其制备方法、应用。

技术介绍

[0002]卷绕与叠片形式的电池都有集流体，电极材料与电极之间的接触更好，卷绕形式可以通过控制张力来控制隔膜与极片之间的紧密接触，叠片形式可以通过上下挤压来使隔膜与极片之间达到良好的界面接触。
[0003]一般的隔膜都为片状，在针型电池中需要将隔膜卷成环形后才可以使用，但是在环形的交接点会有一部分的隔膜出现重叠(没有这部分重叠电池容易短路而损坏)，重叠的部分有两层隔膜，会存在部分区域隔膜过厚的情况，隔膜加厚部分的离子通路更长，至使电池内部出现了电流不均匀的现象，在隔膜重叠的附件会有一定的空隙存在，与电流不均匀两者结合，该部分的电池容量会有所损失，也会产生析锂等方面的安全问题，如图1所示。
[0004]而目前的针型电池不是卷绕结构也不是叠片结构，电池的正负极都是压环形成，没有集流体，正极材料与外壳直接接触为正极，负极材料与中心的钢针接触为负极，电池的组装为将电池材料由外到内一环一环的插入电池壳，这样电池材料与电池壳之间难以做到严丝合缝，对电池的性能会有一定的影响。

技术实现思路

[0005]基于此，为了解决现有技术中电池材料与电池壳之间难以合缝，导致电池性能差的问题，本专利技术提供了一种电池隔膜及其制备方法、应用，具体技术方案如下：
[0006]一种电池隔膜，所述隔膜包括聚四氟乙烯以及聚甲基丙烯酸甲酯，且所述隔膜为隔膜环，所述隔膜环用于针型电池。<br/>[0007]进一步地，按照制备百分比，所述聚四氟乙烯30％
‑
50％，所述聚甲基丙烯酸甲酯50％
‑
70％。
[0008]本申请提供一种电池隔膜的制备方法，包括以下步骤：
[0009]将聚四氟乙烯以及聚甲基丙烯酸甲酯分别进行真空烘烤处理后，冷却至室温后，密封备用；
[0010]将烘烤处理后的聚四氟乙烯以及聚甲基丙烯酸甲酯进行干混，得到混合料A；
[0011]将所述混合料进行纤维化处理，然后压片，破碎处理，再过筛处理，得到混合料B；
[0012]将所述混合料B进行压环处理，得到隔膜环。
[0013]进一步地，所述真空烘烤处理的温度为80℃
‑
100℃，时间为8h。
[0014]进一步地，所述干混的环境温度0
‑
5℃，干混的时间为60min。
[0015]进一步地，所述过筛处理的目数为
‑
40目
‑
+100目。
[0016]进一步地，所述压环处理的压制模具温度为140℃
‑
170℃，压力为10MPa，时间为3min
‑
5min。
[0017]进一步地，所述隔膜环的厚度为30μm
‑
63μm，孔隙率为40％
‑
60％。
[0018]本专利技术还提供一种电池隔膜的应用，所述应用为将隔膜环应用于针型电池的制备中，所述针型电池的制备包括以下步骤：
[0019]将隔膜环、防漏胶塞以及钢针放置后90℃的真空干燥箱中，真空干燥5h
‑
6h；
[0020]将干燥后的隔膜环、防漏胶塞以及钢针迅速转入湿度≤1PPm的手套箱中，然后将锂片裁切成符合规格的小片卷在钢针上，再将隔膜环卷在锂片的表面，再将已卷锂片和隔膜环的钢针插入电池外壳内的正极环内，加满电解液，套上防漏胶塞，再滚槽封口，得到针型电池。
[0021]上述方案中的隔膜环在电池完成注液后，隔膜环能吸收电解液膨胀，不但不会对电池的性能产生不良影响，还能可以紧固各个界面之间的接触，增加电解液在隔膜环中的储存，达到提升电池性能的目的。另外，将本申请的隔膜环应用于针型电池内，极片之间的间隙减少，保证针型电池的循环稳定性。
附图说明
[0022]图1是本专利技术应用例1中制备的针型电池的循环曲线示意图；
[0023]图2是本专利技术应用例1中制备的针型电池的截面示意图；
[0024]图3是现有技术中的电池的截面示意图；
[0025]图4是电池的整体结构示意图。
[0026]附图标记说明：
[0027]1.隔膜；2.负极材料；3.电池外壳；4.正极材料；5.负极金属棒；6.橡胶封口塞。
具体实施方式
[0028]为了使得本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本专利技术，并不限定本专利技术的保护范围。
[0029]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0030]本专利技术一实施例中的一种电池隔膜，所述电池隔膜包括聚四氟乙烯以及聚甲基丙烯酸甲酯，且所述隔膜为隔膜环，所述隔膜环用于针型电池。
[0031]在其中一个实施例中，按照制备百分比，所述聚四氟乙烯30％
‑
50％，所述聚甲基丙烯酸甲酯50％
‑
70％。
[0032]本申请提供一种电池隔膜的制备方法，包括以下步骤：
[0033]将聚四氟乙烯以及聚甲基丙烯酸甲酯分别进行真空烘烤处理后，冷却至室温后，密封备用；
[0034]将烘烤处理后的聚四氟乙烯以及聚甲基丙烯酸甲酯进行干混，得到混合料A；
[0035]将所述混合料进行纤维化处理，然后压片，破碎处理，再过筛处理，得到混合料B；
[0036]将所述混合料B进行压环处理，得到隔膜环。
[0037]在其中一个实施例中，所述聚甲基丙烯酸甲酯能替换为PVDF、PAA、PVA、PEC中的任一项。
[0038]在其中一个实施例中，所述电池隔膜还包括电解质材料。
[0039]在其中一个实施例中，所述电解质材料包括LLZO。
[0040]在其中一个实施例中，按照质量百分比，所述聚四氟乙烯5％
‑
10％，所述聚甲基丙烯酸甲酯50％
‑
60％、LLZO10％
‑
30％。
[0041]在其中一个实施例中，所述真空烘烤处理的温度为80℃
‑
100℃，时间为8h。
[0042]在其中一个实施例中，所述干混的环境温度0
‑
5℃，干混的时间为60min。
[0043]在其中一个实施例中，所述过筛处理的目数为
‑
40目
‑
+100目。
[0044]在其中一个实施例中，所述压环处理的压制模具温度为140℃
‑
170℃，压力为10MPa，时间为3min
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池隔膜，其特征在于，所述隔膜包括聚四氟乙烯以及聚甲基丙烯酸甲酯，且所述隔膜为隔膜环，所述隔膜环用于针型电池。2.根据权利要求1所述的电池隔膜，其特征在于，按照制备百分比，所述聚四氟乙烯30％
‑
50％，所述聚甲基丙烯酸甲酯50％
‑
70％。3.一种电池隔膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法用于制备权利要求1或2的电池隔膜，所述制备方法包括以下步骤：将聚四氟乙烯以及聚甲基丙烯酸甲酯分别进行真空烘烤处理后，冷却至室温后，密封备用；将烘烤处理后的聚四氟乙烯以及聚甲基丙烯酸甲酯进行干混，得到混合料A；将所述混合料进行纤维化处理，然后压片，破碎处理，再过筛处理，得到混合料B；将所述混合料B进行压环处理，得到隔膜环。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述真空烘烤处理的温度为80℃
‑
100℃，时间为8h。5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述干混的环境温度0
‑
5℃，干混的时间为60min。6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述过筛处理的目数为
...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘亭，叶宇昊，
申请(专利权)人：佛山华南新材料研究院，
类型：发明
国别省市：