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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及二次电池,尤其涉及一种锂离子电池隔膜及其制备方法和锂离子电池。
技术介绍
1、锂离子电池因其高能量密度、长循环寿命、绿色环保等优点而广泛使用。随着生活质量的提高,大家对电池的续航和安全性要求也越来越严格。
2、隔膜作为锂离子电池四大主材之一,起到隔绝正负极接触、传导锂离子的作用。但随着整个行业对能量密度、单个电池容量的追求,整个行业电芯由低容、低能量密度过渡到高容、高能量密度,化学体系由低克容量石墨转到高克容量硅、石墨,从而实现高能量密度。虽然此化学体系在性能方面具有较大的优势,但是安全性依然是整个行业的痛点,如热箱一直难以彻底改善。
3、芳纶作为一种具有高耐热性高分子材料,受到了行业内众多研发人员的关注。以其为主材制作的高孔隙率隔膜,在高温烘烤过程中保持了极强的热稳定性,同样温度下热收缩远远小于以聚烯烃如hdpe、pp为主材的高孔隙率隔膜。在高温下较hdpe、pp隔膜稳定,不易使正负极接触短路。但其在锂离子电池行业中产业化的案例少之又少;在高温时,锂离子电池内部的化学活性大导致温度急剧升高,过高的温度导致内部薄弱点隔膜率先发生融化导致正负极接触短路,发生热失控。常规hdpe、pp隔膜在到达tg温度时,较芳纶隔膜率先发生闭孔,关闭电化学反应,延迟了热失控。
4、鉴于目前锂离子电池隔膜存在的上述缺陷,确有必要提供一种解决上述问题的技术方案。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于:提供锂离子电池隔膜,解决以聚烯烃为基底的低破膜温度、低
2、一种锂离子电池隔膜,包括芳纶纤维和包覆在所述芳纶纤维表面的pe材料,所述锂离子电池隔膜的破膜温度为a,a满足关系式:a≥300℃。
3、优选的,所述芳纶纤维的分子量为20000~30000;所述pe材料的分子量为40000~300000。
4、优选的,所述芳纶纤维的直径为5~100μm。
5、优选的,所述锂离子电池隔膜的厚度为7~10μm。
6、优选的,所述锂离子电池隔膜的130℃纵向收缩率为b,b满足关系式:b≤0.5%;130℃横向收缩率为c,c满足关系式:c≤0.43%。
7、优选的,所述锂离子电池隔膜的闭孔温度为d,d满足关系式:d≥112℃。
8、在本专利技术的第二方面,还提供一种锂离子电池隔膜的制备方法,包括以下步骤:
9、步骤一:将间位芳纶溶解于nmp中得到溶液a,将pe溶解于对二甲苯中,得到溶液b;将溶液a和溶液b分别注入静电同轴纺丝机中,其中,所述溶液a从同轴针头的中间流出,所述溶液b在同轴针头的外圈中流出;
10、步骤二:在静电场的作用下,所述溶液a和所述溶液b连续纺丝成隔膜,去除溶剂,得到锂离子电池隔膜。
11、优选的,所述步骤一中,所述间位芳纶与所述nmp的质量比为(10~20):(80~90);所述pe和所述对二甲苯的质量比为(1~10):(90~99)。
12、优选的,所述步骤一中,所述溶液a和所述溶液b的质量比为(25~35):(65~75)。
13、一种锂离子电池,包括上述的锂离子电池隔膜。
14、相比于现有技术,本专利技术的有益效果在于:本专利技术通过在芳纶纤维表面包裹一层pe材料,以芳纶纤维作为耐热基底,解决了以聚烯烃为基底的低破膜温度的问题;提高了隔膜的热稳定性,进一步降低隔膜的厚度。
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1.一种锂离子电池隔膜,其特征在于,包括芳纶纤维和包覆在所述芳纶纤维表面的PE材料,所述锂离子电池隔膜的破膜温度为a,a满足关系式:a≥300℃。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池隔膜,其特征在于,所述芳纶纤维的分子量为20000~30000;所述PE材料的分子量为40000~300000。
3.根据权利要求1所述的锂离子电池隔膜,其特征在于,所述芳纶纤维的直径为5~100μm。
4.根据权利要求1所述的锂离子电池隔膜,其特征在于,所述锂离子电池隔膜的厚度为7~10μm。
5.根据权利要求1所述的锂离子电池隔膜,其特征在于,所述锂离子电池隔膜的130℃纵向收缩率为b,b满足关系式:b≤0.5%;130℃横向收缩率为c,c满足关系式:c≤0.43%。
6.根据权利要求1所述的锂离子电池隔膜,其特征在于,所述锂离子电池隔膜的闭孔温度为d,d满足关系式:d≥112℃。
7.一种根据1~6任一项所述的锂离子电池隔膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
8.根据权利要求5所述的锂离子电池隔膜的制备方法,
9.根据权利要求5所述的锂离子电池隔膜的制备方法,其特征在于,所述步骤一中,所述溶液A和所述溶液B的质量比为(25~35):(65~75)。
10.一种锂离子电池,其特征在于,包括权利要求1~5任一项所述的锂离子电池隔膜。
...【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池隔膜,其特征在于,包括芳纶纤维和包覆在所述芳纶纤维表面的pe材料,所述锂离子电池隔膜的破膜温度为a,a满足关系式:a≥300℃。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池隔膜,其特征在于,所述芳纶纤维的分子量为20000~30000;所述pe材料的分子量为40000~300000。
3.根据权利要求1所述的锂离子电池隔膜,其特征在于,所述芳纶纤维的直径为5~100μm。
4.根据权利要求1所述的锂离子电池隔膜,其特征在于,所述锂离子电池隔膜的厚度为7~10μm。
5.根据权利要求1所述的锂离子电池隔膜,其特征在于,所述锂离子电池隔膜的130℃纵向收缩率为b,b满足关系式:b≤0.5%;130℃横向收缩率为c,c满足关系式:c≤0....
【专利技术属性】
技术研发人员:刘艳,邓豪,徐谦哲,侯涛,
申请(专利权)人:广州融捷能源科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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