CN109148791A - 一种高安全隔膜制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高安全隔膜制作方法，包括以下步骤：步骤一、对未涂覆的隔膜表面打孔，形成通孔；步骤二、将三氧化二铝、热稳定剂、PAA粘结剂按一定比例混合搅拌形成浆料；步骤三、在步骤一所述的打孔后的隔膜上均匀涂覆一层步骤二所述的浆料；步骤四、对涂覆浆料后的隔膜烘干。本发明在高倍率下，隔膜电芯限制温升，同时隔膜透气度高，锂离子扩散系数大，在保证安全下，电池高倍率性能大幅提升。

Description

一种高安全隔膜制作方法
技术领域
本发明涉及锂电池隔膜技术领域，具体涉及一种高安全隔膜制作方法。
背景技术
电池高倍率充放电发热，热量积累会导致电芯温度上升，隔膜热收缩、破膜等问题，引起安全事故。为了提高隔膜热稳定性能，目前通过在隔膜表面涂布陶瓷层，提高热稳定性能，减小隔膜热收缩；当大电流充放，温度升高时，隔膜上的陶瓷颗粒膨胀，遮挡隔膜空隙，限制电流，从而限制电流大小，降低放热，提高安全性能。随着新能源汽车的发展，要求电池在高倍率下充放，目前的涂覆隔膜在保证热稳定下，无法保证电池大电流放电能力，即安全和高倍率无法兼顾。
当前隔膜缺点：1.当电流增加时温度上升，陶瓷层膨胀堵塞隔膜空隙，阻碍锂离子扩散，影响倍率性能；2.隔膜热扩散差，阻碍电芯热量扩散，导致高倍率充放电池温升高。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供了一种高安全隔膜制作方法，通过采用该隔膜，可以保证电池在高倍率充放下安全，同时有良好的倍率性能。
本发明的目的是这样实现的：
一种高安全隔膜制作方法，包括以下步骤：
步骤一、对未涂覆的隔膜表面打孔，形成通孔；
步骤二、将三氧化二铝、热稳定剂、PAA粘结剂、去离子水按一定比例混合搅拌形成浆料；
步骤三、在步骤一所述的打孔后的隔膜上均匀涂覆一层步骤二所述的浆料；
步骤四、对涂覆浆料后的隔膜烘干。
优选的，所述步骤一的通孔为亚微米孔径，且均匀分布。
优选的，所述步骤二中的三氧化二铝的质量比例为35-45%，热稳定剂的质量比例为10-15%，PAA粘结剂的质量比例为8-15%，去离子水的质量比例为35-45%。
优选的，所述步骤二中的热稳定剂为导热硅胶或碳酸钙的一种或两种混合。
本发明的有益效果是：
1、隔膜基膜具有亚微米孔径的通孔结构，提高隔膜透气度，提高电池锂离子扩散速度；
2、浆料中的三氧化二铝保证隔膜受热尺寸稳定，导热硅胶加快热量散失，碳酸钙高比热容吸收大量热量，在高倍率充放时，电池极片产生大量热量，向外扩散时，通过本发明隔膜加速热量扩散或者吸收大量热量提高隔膜的热稳定性，降低电芯温升，减少电解液挥发，提高循环性能；
3、在高倍率下，隔膜电芯限制温升，同时隔膜透气度高，锂离子扩散系数大，在保证安全下，电池高倍率性能大幅提升。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
其中：未涂覆的隔膜1；通孔2；浆料3。
具体实施方式
参见图1，本发明涉及一种高安全隔膜制作方法，包括以下步骤：
步骤一、对未涂覆的隔膜1表面打孔，形成通孔2；
步骤二、将三氧化二铝、热稳定剂、PAA粘结剂按一定比例混合搅拌形成浆料3；
步骤三、在步骤一所述的打孔后的隔膜1上均匀涂覆一层步骤二所述的浆料3；
步骤四、对涂覆浆料后的隔膜烘干。
所述步骤一的通孔为亚微米孔径，且均匀分布。
所述步骤二中的三氧化二铝的质量比例为35-45%，热稳定剂的质量比例为10-15%，PAA粘结剂的质量比例为8-15%，去离子水的质量比例为35-45%。
所述步骤二中的热稳定剂为导热硅胶或碳酸钙的一种或两种混合。
实施例1：包括以下步骤：
步骤一、对厚度为16μm的未涂覆的隔膜1表面激光打孔，形成通孔2；
步骤二、将质量比例为35%的三氧化二铝、质量比例为15%的碳酸钙、质量比例为8%的PAA粘结剂、质量比例为42%的去离子水混合搅拌形成浆料3；
步骤三、在步骤一所述的打孔后的隔膜1上均匀涂覆一层步骤二所述的浆料3；
步骤四、对涂覆浆料后的隔膜烘干。
实施例2：包括以下步骤：
步骤一、对厚度为16μm的未涂覆的隔膜1表面激光打孔，形成通孔2；
步骤二、将质量比例为45%的三氧化二铝、质量比例为10%的导热硅胶、质量比例为10%的PAA粘结剂、质量比例为35%的去离子水混合搅拌形成浆料3；
步骤三、在步骤一所述的打孔后的隔膜1上均匀涂覆一层步骤二所述的浆料3；
步骤四、对涂覆浆料后的隔膜烘干。
实施例3：包括以下步骤：
步骤一、对厚度为16μm的未涂覆的隔膜1表面激光打孔，形成通孔2；
步骤二、将质量比例为35%的三氧化二铝、质量比例为12%的碳酸钙、质量比例为8%的PAA粘结剂、质量比例为45%的去离子水混合搅拌形成浆料3；
步骤三、在步骤一所述的打孔后的隔膜1上均匀涂覆一层步骤二所述的浆料3；
步骤四、对涂覆浆料后的隔膜烘干。
实施例4：包括以下步骤：
步骤一、对厚度为16μm的未涂覆的隔膜1表面激光打孔，形成通孔2；
步骤二、将质量比例为40%的三氧化二铝、质量比例为10%的导热硅胶和碳酸钙组成的混合物、质量比例为15%的PAA粘结剂、质量比例为35%的去离子水混合搅拌形成浆料3；
步骤三、在步骤一所述的打孔后的隔膜1上均匀涂覆一层步骤二所述的浆料3；
步骤四、对涂覆浆料后的隔膜烘干。
LFP18650-2.5Ah圆柱形电池，分别采用常规陶瓷隔膜与实施例1-4的隔膜，性能对比如下：
。
综上所述，采用本发明的隔膜锂离子扩散系数大，3C倍率温升小，电池高倍率性能大幅提升。
除上述实施例外，本发明还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种高安全隔膜制作方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、对未涂覆的隔膜表面打孔，形成通孔；
步骤二、将三氧化二铝、热稳定剂、PAA粘结剂按一定比例混合搅拌形成浆料；
步骤三、在步骤一所述的打孔后的隔膜上均匀涂覆一层步骤二所述的浆料；
步骤四、对涂覆浆料后的隔膜烘干。
2.根据权利要求1所述的一种高安全隔膜制作方法，其特征在于：所述步骤一的通孔为亚微米孔径，且均匀分布。
3.根据权利要求1所述的一种高安全隔膜制作方法，其特征在于：所述步骤二中的三氧化二铝的质量比例为35-45%，热稳定剂的质量比例为10-15%，PAA粘结剂的质量比例为8-15%，去离子水的质量比例为35-45%。
4.根据权利要求3所述的一种高安全隔膜制作方法，其特征在于：所述步骤二中的热稳定剂为导热硅胶或碳酸钙的一种或两种混合。
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