[实用新型]一种高性能锂电池用超高分子聚乙烯复合隔膜

说明书

技术领域

本实用新型属于高分子材料领域，尤其涉及一种高性能锂电池用超高分子聚乙烯复合隔膜。

背景技术

聚乙烯是目前产量最大、应用最广的塑料品种之一，约占世界塑料总产量的30％。其中，LDPE、HDPE以及被称为第三代聚乙烯的LLDPE等均属于热塑性通用塑料，唯有分子量高达150万以上的UHMWPE，因物理力学性能优异而作为工程塑料应用。UHMWPE极高的分子量(HDPE的分子量通常只有2～30万)赋予其优异的使用性能，而且属于价格适中、性能优良的热塑性工程塑料，它几乎集中了各种塑料的优点，具有普通聚乙烯和其它工程塑料无可比拟的耐磨、耐冲击、自润滑、耐腐蚀、吸收冲击能、耐低温、卫生无毒、不易粘附、不易吸水、密度较小等综合性能。事实上，目前还没有一种单纯的高分子材料兼有如此众多的优异性能。目前超高分子量聚乙烯已经应用到了诸多领域，但尚未应用于锂电池隔膜上，除了亲水性不佳外，超高分子量聚乙烯的各项特性都适用于锂电池隔膜。隔膜在电池材料中主要的功能为隔绝正负极以防止电池自我放电及两极短路等问题，锂电池隔膜材料可以分为：织造膜，非织造膜(无纺布)，微孔膜，复合膜，隔膜纸，碾压膜等几类，但是由于电池的工作环境中充满了电解液的腐蚀和温度的变化，所以在长期使用时，上述各种锂电池隔膜的使用稳定性较差，不利于电池的长期稳定的使用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于利用在一种高性能锂电池用超高分子聚乙烯复合隔膜，旨在解决现有锂电池隔膜的使用稳定性较差，不利于电池的长期稳定的使用的问题。

本实用新型的目的在于提供一种高性能锂电池用超高分子聚乙烯复合隔膜，所述复合隔膜包括：超高分子聚乙烯隔膜、微孔、聚氧乙烯亲水层、聚偏氟乙烯涂覆层；所述超高分子聚乙烯隔膜上设置所述微孔，所述超高分子聚乙烯隔膜上下表面设置所述聚氧乙烯亲水层，所述聚氧乙烯亲水层表面设置所述聚偏氟乙烯涂覆层。

进一步、所述微孔的孔径为0.026-0.038μm。

进一步、所述超高分子聚乙烯隔膜厚度为12-38μm。

本实用新型的高性能锂电池用超高分子聚乙烯复合隔膜，该复合隔膜包括：超高分子聚乙烯隔膜、微孔、聚氧乙烯亲水层、聚偏氟乙烯涂覆层；超高分子聚乙烯隔膜上设置微孔，超高分子聚乙烯隔膜上下表面设置聚氧乙烯亲水层，聚氧乙烯亲水层表面设置聚偏氟乙烯涂覆层。本实用新型的高性能锂电池用超高分子聚乙烯复合隔膜采用聚偏氟乙烯涂覆层可使隔膜具有耐高温性和安全性(隔膜破孔温度＞200摄氏度)，拉伸强度(＞150Mpa)，使隔膜适用高温锂电池的工作温度；采用的聚氧乙烯涂覆层可有效提高隔膜表面的亲水性质，同时聚偏氟乙烯(PVDF)又是电芯制程中的辅料并与锂电芯化学系统兼容，涂覆隔膜不会影响锂电池一般的充放电性能，并且可以吸附电解液，此特点可以进一步润湿隔膜并增加隔膜吸液量，提升锂电池性能。

附图说明

图1是本实用新型提供的高性能锂电池用超高分子聚乙烯复合隔膜的结构示意图。

图中：1、超高分子聚乙烯隔膜；11、微孔；2、聚氧乙烯亲水层；3、聚偏氟乙烯涂覆层。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型实施例提供了一种高性能锂电池用超高分子聚乙烯复合隔膜，该复合隔膜包括：超高分子聚乙烯隔膜、微孔、聚氧乙烯亲水层、聚偏氟乙烯涂覆层；超高分子聚乙烯隔膜上设置微孔，超高分子聚乙烯隔膜上下表面设置聚氧乙烯亲水层，聚氧乙烯亲水层表面设置聚偏氟乙烯涂覆层。

作为本实用新型实施例的一优化方案，微孔的孔径为0.026-0.038μm。

作为本实用新型实施例的一优化方案，超高分子聚乙烯隔膜厚度为12-38μm。

以下参照附图1，对本实用新型高性能锂电池用超高分子聚乙烯复合隔膜作进一步详细描述。

本方案发明的高性能锂电池用超高分子聚乙烯复合隔膜1，利用聚偏氟乙烯和聚氧乙烯均匀涂覆于隔膜上，制成高温锂电池用超高分子聚乙烯复合隔膜1。在超高分子聚乙烯隔膜1上设置有微孔11，微孔11孔径采用0.026-0.038μm，聚乙烯隔膜1厚度采用12-38μm；在超高分子聚乙烯隔膜1的上下表面分别设置有聚氧乙烯亲水层2；在聚氧乙烯亲水层2表面设置有聚偏氟乙烯涂覆层3，涂覆层采用30万以上聚偏氟。