CN217641664U - 一种锂离子电池用陶瓷复合隔膜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种锂离子电池用陶瓷复合隔膜，包括聚烯烃基材微孔膜，所述聚烯烃基材微孔膜表面设有加强层，所述加强层表面设有胶粘层，所述加强层通过胶粘层粘接有陶瓷涂层，所述陶瓷涂层表面设有外层，所述聚烯烃基材微孔膜包括有第一复合层和第二复合层，且第一复合层和第二复合层之间贴合设置，所述第一复合层和第二复合层表面均设有微孔，且微孔的孔隙率为百分之四十五，所述聚烯烃基材微孔膜的总厚度为十至二十微米，所述加强层为芳纶纤维层。在使用中实现了便于对提升电池隔膜稳定性的效果，避免了电池发热过程中发生收缩的情况，有效降低了电池发生短路的风险，提升了电池的安全性。

Description

一种锂离子电池用陶瓷复合隔膜

技术领域

本实用新型涉及电池隔膜技术领域，尤其涉及一种锂离子电池用陶瓷复合隔膜。

背景技术

锂电池的结构中，隔膜是关键的内层组件之一。隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等，直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性，性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。隔膜的主要作用是使电池的正、负极分隔开来，防止两极接触而短路，此外还具有能使电解质离子通过的功能。隔膜材质是不导电的，其物理化学性质对电池的性能有很大的影响。电池的种类不同，采用的隔膜也不同。对于锂电池系列，由于电解液为有机溶剂体系，因而需要有耐有机溶剂的隔膜材料，一般采用高强度薄膜化的聚烯烃多孔膜。

目前在电池领域中，通常使用聚烯烃微孔膜作为阻隔正负极的隔膜使用，但是现有的隔膜热稳定性差，容易发生热收缩，电池在大电流充放电时会发出大量的热，电池温度会保持在较高水平，而聚烯烃隔膜较低的热稳定性导致其在高温下回发生较大的热收缩，增加了电池发生短路的风险。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种锂离子电池用陶瓷复合隔膜，解决了上述背景技术中提到的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种锂离子电池用陶瓷复合隔膜，包括聚烯烃基材微孔膜，所述聚烯烃基材微孔膜表面设有加强层，所述加强层表面设有胶粘层，所述加强层通过胶粘层粘接有陶瓷涂层，所述陶瓷涂层表面设有外层。

优选的，所述聚烯烃基材微孔膜包括有第一复合层和第二复合层，且第一复合层和第二复合层之间贴合设置。

优选的，所述第一复合层和第二复合层表面均设有微孔，且微孔的孔隙率为百分之四十五，所述聚烯烃基材微孔膜的总厚度为十至二十微米。

优选的，所述加强层为芳纶纤维层。

优选的，所述陶瓷涂层主体为氧化铝材质颗粒，且陶瓷涂层的厚度三微米。

优选的，所述外层为聚酰亚胺树脂颗粒涂层，所述外层内部掺杂有无机粒子，且外层的厚度为零点五至零点九微米。

优选的，所述加强层、胶粘层、陶瓷涂层和外层的数量均为两层，且均为对称设置。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该锂离子电池用陶瓷复合隔膜，通过设置双层复合的聚烯烃基材微孔膜结构，提升隔膜的强度，通过设置陶瓷涂层，从而防止电池燃烧、爆炸的安全问题，通过设置芳纶纤维材质的加强层，从而提升隔膜的高温耐热性和防火阻燃性，通过设置聚酰亚胺树脂颗粒材质的外层，增强隔膜的热稳定性，在使用中实现了便于对提升电池隔膜稳定性的效果，避免了电池发热过程中发生收缩的情况，有效降低了电池发生短路的风险，提升了电池的安全性。

附图说明

图1为本实用新型结构剖视图；

图2为本实用新型聚烯烃基材微孔膜结构放大图；

图中：1聚烯烃基材微孔膜、2加强层、3胶粘层、4陶瓷涂层、5外层、101第一复合层、102第二复合层。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例：参照图1-2，一种锂离子电池用陶瓷复合隔膜，包括聚烯烃基材微孔膜1，聚烯烃基材微孔膜1表面设有加强层2，加强层2为芳纶纤维层加强层2为芳纶纤维层，芳纶纤维具有优异的抗冲击性能，并且由于其坚韧且可吸收大量能量而在压力下不会破裂，作为一种高性能纤维，具有可耐受400℃以上高温的耐热性和卓越的防火阻燃性，可有效防止面料遇热融化。涂覆使用高耐热性芳纶纤维进行复合处理而得到的涂层，一方面能使隔膜耐热性能大幅提升，实现闭孔特性和耐热性能的全面兼备；另一方面由于芳纶纤维对电解液具有高亲和性，使隔膜具有良好的浸润和吸液保液的能力，而这种优秀的高浸润性可以延长电池的循环寿命，此外，芳纶纤维加上填充物，可以提高隔膜的抗氧化性，进而实现高电位化，从而提高能量密度，聚烯烃基材微孔膜1包括有第一复合层101和第二复合层102，且第一复合层101和第二复合层102之间贴合设置，第一复合层101和第二复合层102表面均设有微孔，且微孔的孔隙率为百分之四十五，聚烯烃基材微孔膜1的总厚度为十至二十微米，加强层2表面设有胶粘层3，加强层2通过胶粘层3粘接有陶瓷涂层4，陶瓷涂层4主体为氧化铝材质颗粒，且陶瓷涂层4的厚度三微米，陶瓷涂层4一方面可以解决PP、PE隔膜热收缩导致的热失控从而造成电池燃烧、爆炸的安全问题；另一方面，陶瓷复合隔膜与电解液和正负极材料有良好的浸润和吸液保液的能力，大幅度提高了电池的使用寿命。此外，陶瓷涂覆隔膜还能中和电解液中少量的氢氟酸，防止电池气胀，陶瓷涂层4表面设有外层5，外层5为聚酰亚胺树脂颗粒涂层，外层5内部掺杂有无机粒子，且外层5的厚度为零点五至零点九微米外层5为聚酰亚胺树脂颗粒涂层，外层5内部掺杂有无机粒子，且外层5的厚度为零点五至零点九微米，无机颗粒高温无尺寸收缩对有机隔膜热稳定性的增强，此外许多无机材料具有的吸附、中和等功能，对聚合物隔膜只能用作物理阻断的功能进行拓展，加强层2、胶粘层3、陶瓷涂层4和外层5的数量均为两层，且均为对称设置，该锂离子电池用陶瓷复合隔膜，通过设置双层复合的聚烯烃基材微孔膜1结构，提升隔膜的强度，通过设置陶瓷涂层4，从而防止电池燃烧、爆炸的安全问题，通过设置芳纶纤维材质的加强层2，从而提升隔膜的高温耐热性和防火阻燃性，通过设置聚酰亚胺树脂颗粒材质的外层5，增强隔膜的热稳定性，在使用中实现了便于对提升电池隔膜稳定性的效果，避免了电池发热过程中发生收缩的情况，有效降低了电池发生短路的风险，提升了电池的安全性。

在使用时：通过设置双层复合的聚烯烃基材微孔膜1结构，提升隔膜的强度，通过设置陶瓷涂层4，从而防止电池燃烧、爆炸的安全问题，通过设置芳纶纤维材质的加强层2，从而提升隔膜的高温耐热性和防火阻燃性，通过设置聚酰亚胺树脂颗粒材质的外层5，增强隔膜的热稳定性。

综上，该锂离子电池用陶瓷复合隔膜，通过设置双层复合的聚烯烃基材微孔膜1结构，提升隔膜的强度，通过设置陶瓷涂层4，从而防止电池燃烧、爆炸的安全问题，通过设置芳纶纤维材质的加强层2，从而提升隔膜的高温耐热性和防火阻燃性，通过设置聚酰亚胺树脂颗粒材质的外层5，增强隔膜的热稳定性，在使用中实现了便于对提升电池隔膜稳定性的效果，避免了电池发热过程中发生收缩的情况，有效降低了电池发生短路的风险，提升了电池的安全性，解决了现有技术中存在的问题。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种锂离子电池用陶瓷复合隔膜，包括聚烯烃基材微孔膜(1)，其特征在于，所述聚烯烃基材微孔膜(1)表面设有加强层(2)，所述加强层(2)表面设有胶粘层(3)，所述加强层(2)通过胶粘层(3)粘接有陶瓷涂层(4)，所述陶瓷涂层(4)表面设有外层(5)。

2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池用陶瓷复合隔膜，其特征在于，所述聚烯烃基材微孔膜(1)包括有第一复合层(101)和第二复合层(102)，且第一复合层(101)和第二复合层(102)之间贴合设置。

3.根据权利要求2所述的一种锂离子电池用陶瓷复合隔膜，其特征在于，所述第一复合层(101)和第二复合层(102)表面均设有微孔，且微孔的孔隙率为百分之四十五，所述聚烯烃基材微孔膜(1)的总厚度为十至二十微米。

4.根据权利要求1所述的一种锂离子电池用陶瓷复合隔膜，其特征在于，所述加强层(2)为芳纶纤维层。

5.根据权利要求1所述的一种锂离子电池用陶瓷复合隔膜，其特征在于，所述陶瓷涂层(4)主体为氧化铝材质颗粒，且陶瓷涂层(4)的厚度三微米。

6.根据权利要求1所述的一种锂离子电池用陶瓷复合隔膜，其特征在于，所述外层(5)为聚酰亚胺树脂颗粒涂层，所述外层(5)内部掺杂有无机粒子，且外层(5)的厚度为零点五至零点九微米。

7.根据权利要求1所述的一种锂离子电池用陶瓷复合隔膜，其特征在于，所述加强层(2)、胶粘层(3)、陶瓷涂层(4)和外层(5)的数量均为两层，且均为对称设置。

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