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用于锂离子电池的微多孔隔离膜制造技术

技术编号:42841149 阅读:4 留言:0更新日期:2024-09-27 17:12
本发明专利技术公开了一种用于锂离子电池的微多孔隔离膜,将聚醚聚硅氧烷共聚物(polyether‑polysiloxane copolymers,PPC)与醇类或是酮类中的一种混合制成含浸液,用以含浸锂离子电池的微多孔隔离膜。含浸完成以后,聚醚聚硅氧烷共聚物(PPC)可以覆盖于隔离膜表面以及内部孔隙的表面。本发明专利技术以聚醚聚硅氧烷共聚物与醇类或是酮类中的一种混合制成含浸液,用来含浸微多孔隔离膜,可以有效改善微多孔隔离膜的内部孔洞对电解液的湿润性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种隔离膜,特别是一种可用于锂离子电池的微多孔隔离膜


技术介绍

1、锂离子电池主要由四大关键材料--正极材料、负极材料、电解液和隔离膜组合而成;在电芯组装工序上先将正极材料、负极材料和隔离膜组合成干电芯,再注入电解液使其充满整个电池芯,所以正极材料、负极材料和隔离膜对电解液的湿润能力将影响电池芯质量与制程效率。电解液主要由多种溶剂混合所组成,近年因锂离子电池逐渐提高安全性的设计,所以在电解液配方中增加高沸点溶剂的使用比例,例如:碳酸乙烯酯(ethylenecarbonate,ec),碳酸丙烯酯(propylene carbonate,pc),和γ-丁内酯(gamma-butyrolactone,gbl)…等,而高沸点溶剂具有高表面张力特性,使得电池芯进行注液时变得困难。

2、电解液对正极材料的湿润能力最快、负极材料次之,隔离膜最慢,由此可知隔离膜的湿润能力在电池芯注液制程扮演着非常关键的脚色。且当隔离膜内部孔洞无法被完全浸润而存在空气时,将会严重影响电池的充放电性能。

3、目前锂离子电池用隔离膜,大多为聚烯烃材质如聚丙烯(polypropylene,pp)、聚乙烯(polyethylene,pe)的微多孔隔离膜,同时因为孔径小于100nm、且具有曲折性,致使隔离膜对电解液的湿润性远低于正、负极材料。

4、中国专利cn103843173b公开的一种电池用隔膜,以包含聚烯烃系树脂的多孔膜a上层迭含有含氟树脂、和无机粒子或交联高分子粒子的多孔膜b而得到的电池用隔膜。这种在多孔膜a表面迭上多孔膜b的方法,只能提高隔离膜表面对电解液的湿润性,无法改善隔离膜内部孔洞对电解液的湿润性。


技术实现思路

1、针对现有技术的上述不足,根据本专利技术的实施例,希望提供一种用于锂离子电池的微多孔隔离膜,旨在有效改善微多孔隔离膜的内部孔洞对电解液的湿润性。

2、根据实施例,本专利技术提供的一种用于锂离子电池的微多孔隔离膜,经由下述方法制备而成:

3、准备微多孔隔离膜;

4、将聚醚聚硅氧烷共聚物(ppc)、醇类或是酮类、以及水,以一定比例混合,配置成含浸液或是涂布液;

5、将所述微多孔隔离膜经过含浸液或是涂布液。

6、本专利技术前述用于锂离子电池的微多孔隔离膜中,微多孔隔离膜优选为单层微多孔隔离膜或是多层复合层微多孔隔离膜;微多孔隔离膜优选为聚丙烯(pp)膜、聚乙烯(pe)膜、或是聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯(pp/pe/pp)复合膜;醇类优选自甲醇、乙醇和异丙醇;酮类优选自丙酮、丁酮、n-甲基吡咯烷酮(nmp)和二甲基乙酰胺(dmac);所述涂布优选自平板式涂布、微凹版涂布、含浸式涂布和喷涂式涂布。

7、本专利技术前述用于锂离子电池的微多孔隔离膜之含浸液中,聚醚聚硅氧烷共聚物(ppc)的重量百分比浓度优选为2-20%;所述醇类或酮类溶解于水配置成50%-75%的水溶液,作为溶剂。

8、根据实施例,本专利技术提供的一种用于微多孔隔离膜的含浸液,由聚醚聚硅氧烷共聚物(ppc)、醇类或是酮类、以及水,以一定比例,混合构成:所述醇类选自甲醇、乙醇和异丙醇;所述酮类选自丙酮、丁酮、n-甲基吡咯烷酮(nmp)和二甲基乙酰胺(dmac);所述醇类或酮类溶解于水,配置成重量百分比浓度为50%-75%的水溶液,作为溶剂;所述含浸液中,聚醚聚硅氧烷共聚物(ppc)的重量百分比浓度为2-20%。

9、根据实施例,本专利技术提供的一种用于锂离子电池的微多孔隔离膜,包括微多孔隔离膜和聚醚聚硅氧烷共聚物(ppc),聚醚聚硅氧烷共聚物(ppc)覆盖于所述微多孔隔离膜表面。所述微多孔隔离膜为聚丙烯(pp)膜、聚乙烯(pe)膜、或是聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯(pp/pe/pp)复合膜。

10、优选地,本专利技术前述用于锂离子电池的微多孔隔离膜中,所述聚醚聚硅氧烷共聚物(ppc)进一步覆盖于所述微多孔隔离膜内部孔隙的表面。

11、本专利技术使用之聚醚聚硅氧烷共聚物(ppc),其化学式如下,此类化合物具有低表面张力(约20mn/m),可有效渗透至微多孔隔离膜的孔洞内部。

12、

13、相对于现有技术,本专利技术以聚醚聚硅氧烷共聚物(polyether-polysiloxanecopolymers,ppc)与乙醇或异丙醇混合,制成含浸液,用来含浸微多孔隔离膜,可以有效改善微多孔隔离膜的内部孔洞对电解液的湿润性。

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【技术保护点】

1.一种用于锂离子电池的微多孔隔离膜,其特征是,经由下述方法制备而成:

2.如权利要求1所述用于锂离子电池的微多孔隔离膜,其特征是,微多孔隔离膜为单层微多孔隔离膜或是多层复合层微多孔隔离膜。

3.如权利要求1所述用于锂离子电池的微多孔隔离膜,其特征是,微多孔隔离膜为聚丙烯(PP)膜、聚乙烯(PE)膜、或是聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯(PP/PE/PP)复合膜。

4.如权利要求1所述用于锂离子电池的微多孔隔离膜,其特征是,醇类选自甲醇、乙醇和异丙醇。

5.如权利要求1所述用于锂离子电池的微多孔隔离膜,其特征是,酮类选自丙酮、丁酮、N-甲基吡咯烷酮(NMP)和二甲基乙酰胺(DMAC)。

6.如权利要求1所述用于锂离子电池的微多孔隔离膜,其特征是,含浸液中,聚醚聚硅氧烷共聚物(PPC)的重量百分比浓度为2-20%。

7.如权利要求4所述用于锂离子电池的微多孔隔离膜,其特征是,所述醇类溶解于水配置成50%-75%的水溶液,作为溶剂。

8.如权利要求5所述用于锂离子电池的微多孔隔离膜,其特征是,所述酮类溶解于水配置成50%-75%的水溶液,作为溶剂。

9.如权利要求7所述用于锂离子电池的微多孔隔离膜,其特征是,所述溶剂中,水的重量百分比为8-50%。

10.如权利要求8所述用于锂离子电池的微多孔隔离膜,其特征是,所述溶剂中,水的重量百分比为8-50%。

11.如权利要求1所述用于锂离子电池的微多孔隔离膜,其特征是,所述涂布选自平板式涂布、微凹版涂布、含浸式涂布和喷涂式涂布。

12.一种用于微多孔隔离膜的含浸液,其特征是,由聚醚聚硅氧烷共聚物(PPC)、醇类或是酮类、以及水,以一定比例,混合构成。

13.如权利要求12所述用于微多孔隔离膜的含浸液,其特征是,所述醇类选自甲醇、乙醇和异丙醇。

14.如权利要求12所述用于微多孔隔离膜的含浸液,其特征是,所述酮类选自丙酮、丁酮、N-甲基吡咯烷酮(NMP)和二甲基乙酰胺(DMAC)。

15.如权利要求12所述用于微多孔隔离膜的含浸液,其特征是,所述醇类或酮类溶解于水,配置成重量百分比浓度为50%-75%的水溶液,作为溶剂。

16.如权利要求15所述用于微多孔隔离膜的含浸液,其特征是,所述含浸液中,聚醚聚硅氧烷共聚物(PPC)的重量百分比浓度为2-20%。

17.如权利要求15所述用于微多孔隔离膜的含浸液,其特征是,所述溶剂中,水的重量百分比为8-50%。

18.一种用于锂离子电池的微多孔隔离膜,其特征是,包括微多孔隔离膜和聚醚聚硅氧烷共聚物(PPC),聚醚聚硅氧烷共聚物(PPC)覆盖于所述微多孔隔离膜表面。

19.如权利要求18所述用于锂离子电池的微多孔隔离膜,其特征是,所述聚醚聚硅氧烷共聚物(PPC)进一步覆盖于所述微多孔隔离膜内部孔隙的表面。

20.如权利要求18所述用于锂离子电池的微多孔隔离膜,其特征是,所述微多孔隔离膜为聚丙烯(PP)膜、聚乙烯(PE)膜、或是聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯(PP/PE/PP)复合膜。

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【技术特征摘要】

1.一种用于锂离子电池的微多孔隔离膜,其特征是,经由下述方法制备而成:

2.如权利要求1所述用于锂离子电池的微多孔隔离膜,其特征是,微多孔隔离膜为单层微多孔隔离膜或是多层复合层微多孔隔离膜。

3.如权利要求1所述用于锂离子电池的微多孔隔离膜,其特征是,微多孔隔离膜为聚丙烯(pp)膜、聚乙烯(pe)膜、或是聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯(pp/pe/pp)复合膜。

4.如权利要求1所述用于锂离子电池的微多孔隔离膜,其特征是,醇类选自甲醇、乙醇和异丙醇。

5.如权利要求1所述用于锂离子电池的微多孔隔离膜,其特征是,酮类选自丙酮、丁酮、n-甲基吡咯烷酮(nmp)和二甲基乙酰胺(dmac)。

6.如权利要求1所述用于锂离子电池的微多孔隔离膜,其特征是,含浸液中,聚醚聚硅氧烷共聚物(ppc)的重量百分比浓度为2-20%。

7.如权利要求4所述用于锂离子电池的微多孔隔离膜,其特征是,所述醇类溶解于水配置成50%-75%的水溶液,作为溶剂。

8.如权利要求5所述用于锂离子电池的微多孔隔离膜,其特征是,所述酮类溶解于水配置成50%-75%的水溶液,作为溶剂。

9.如权利要求7所述用于锂离子电池的微多孔隔离膜,其特征是,所述溶剂中,水的重量百分比为8-50%。

10.如权利要求8所述用于锂离子电池的微多孔隔离膜,其特征是,所述溶剂中,水的重量百分比为8-50%。

11.如权利要求1所述用于锂离子电池的微多孔隔离膜,其特征是,所述涂布选自平板式涂...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈信维李建兴
申请(专利权)人:前瞻能源科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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