CN110600661A - 网状涂层复合隔膜 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了网状涂层复合隔膜，包括基膜，所述基膜的一侧或两侧涂覆有网状涂层；所述网状图层由陶瓷层和/或聚偏氟乙烯层组成。本发明的复合隔膜采用网状结构，有效地增强了复合隔膜的吸液润湿能力；陶瓷涂层增加了原膜的机械强度，提高了电池的耐高温和防穿刺性能，从而提高了电池的安全性能；聚偏氟乙烯层能使得电芯正负极片间的间距减小，降低了电芯的厚度的同时缩短了离子扩散距离，从而提高电池的倍率性能，降低了电池内阻。

Description

网状涂层复合隔膜
技术领域
本发明涉及锂电池技术领域，尤其涉及网状涂层复合隔膜。
背景技术
现有的锂离子电池隔膜的材料大部分都仅仅为聚乙烯或聚丙烯类隔膜材料，该类材料的透气性和亲液性较差，且该类材料的热稳定性较差，当温度较高时，隔膜容易发生熔断，导致正负极直接接触，从而产生电池内部短路，最终导致电池失效。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了网状涂层复合隔膜，提高了复合隔膜的吸液能力、耐高温性能和防穿刺性能。
本发明提出的网状涂层复合隔膜，包括基膜，所述基膜的一侧或两侧涂覆有网状涂层。
优选地，所述网状图层由陶瓷层和/或聚偏氟乙烯层组成。
优选地，所述网状涂层包括陶瓷层和聚偏氟乙烯层，且所述陶瓷层和所述聚偏氟乙烯层间隔涂覆在基膜外侧。
优选地，所述陶瓷层为氧化铝、碳化硼、二氧化硅、氮化硅和氮化硼中的一种或几种。
优选地，所述基膜为聚乙烯、聚丙烯或者无纺布中的一种或几种。
优选地，所述基膜的厚度为6-25μm。
优选地，所述网状涂层的厚度为1-5μm。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
(1)本发明的复合隔膜采用网状结构，有效地增强了复合隔膜的吸液润湿能力；
(2)陶瓷涂层增加了原膜的机械强度，提高了电池的耐高温和防穿刺性能，从而提高了电池的安全性能；
(3)聚偏氟乙烯层能使得电芯正负极片间的间距减小，降低了电芯的厚度的同时缩短了离子扩散距离，从而提高电池的倍率性能，降低了电池内阻。
附图说明
图1为本发明提出的网状涂层复合隔膜的结构示意图；
图2为本发明实施例1的电池针刺测试图；
图3为本发明对比例2的电池针刺测试图。
图中：1-基膜、2-网状涂层。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例1
在基膜两侧间隔涂覆网状结构的陶瓷层和聚偏氟乙烯(PVDF)层，其中基膜的厚度为9μm，陶瓷层和PVDF层的厚度均为2μm，陶瓷层为氧化铝和碳化硼，基膜为无纺布。
实施例2
在基膜两侧涂覆网状结构的陶瓷层，其中基膜的厚度为25μm，陶瓷层的厚度为5μm，陶瓷层为氮化硼，基膜为聚乙烯。
实施例3
在基膜两侧涂覆网状结构的PVDF层，其中基膜的厚度为6μm，PVDF层的厚度为1μm，陶瓷层为氮化硅，基膜为聚丙烯。
实施例4
在基膜两侧涂覆网状结构的陶瓷层，其中基膜的厚度为6μm，陶瓷层的厚度为1μm，陶瓷层为氮化硅，基膜为聚丙烯。
对比例1
在基膜两侧涂覆表面齐平的陶瓷层，其中基膜的厚度为9μm，陶瓷层和PVDF层的厚度为2μm，陶瓷层为氧化铝和碳化硼，基膜为无纺布。
对比例2
在基膜两侧涂覆聚丙烯-聚乙烯-聚丙烯三层复合隔膜，其中基膜的厚度为9μm，三层复合隔膜的厚度为2μm，基膜为无纺布。
分别对采用上述实施例及对比例的复合隔膜的电池的性能进行测定，为了降低试验结果的偶然性，分别对每个实施例及对比例进行10组平行试验，并取平均值进行记录，结果见下表：
表1电池性能测试结果
从表1可以看出，采用网状结构的隔膜与表面平整的隔膜相比，在保液量和放电比例上有很大的提升，且采用陶瓷层和PVDF层的隔膜相对于现有的隔膜结构在在保液量和放电比例上也有一定的提升。
此外，本申请还分别对采用实施例1和对比例2隔膜的电池进行了电池针刺试验，结果分别见附图2和附图3，从图中可以看出，采用本发明的电池在针刺过程中，电池表面温度未超过60℃，电池未起火冒烟。而采用现有隔膜的电池在针刺过程中，电池冒烟后起火，电池表面温度超过900℃。采用本发明隔膜的电池具有优异的安全性能。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.网状涂层复合隔膜，其特征在于，包括基膜，所述基膜的一侧或两侧涂覆有网状涂层。
2.根据权利要求1所述的网状涂层复合隔膜，其特征在于，所述网状图层由陶瓷层和/或聚偏氟乙烯层组成。
3.根据权利要求2所述的网状涂层复合隔膜，其特征在于，所述网状涂层包括陶瓷层和聚偏氟乙烯层，且所述陶瓷层和所述聚偏氟乙烯层间隔涂覆在基膜外侧。
4.根据权利要求2或3所述的网状涂层复合隔膜，其特征在于，所述陶瓷层为氧化铝、碳化硼、二氧化硅、氮化硅和氮化硼中的一种或几种。
5.根据权利要求1-3任一项所述的网状涂层复合隔膜，其特征在于，所述基膜为聚乙烯、聚丙烯或者无纺布中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的网状涂层复合隔膜，其特征在于，所述基膜的厚度为6-25μm。
7.根据权利要求1所述的网状涂层复合隔膜，其特征在于，所述网状涂层的厚度为1-5μm。
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