[发明专利]一种锂离子电池的双层复合陶磁隔膜

说明书

【技术领域】

本发明涉及锂离子动力电池行业、尤其涉及一种锂离子电池的双层复合陶磁隔膜。 

【背景技术】

锂离子电池作为一种新型储能电源，其有能量高、工作电压高、工作温度范围宽、体积小、寿命长、环保等优点、迅速成为电源市场的新庞，并广泛地应用到电动汽车、储能、移动通信等领域中，而在锂电池的组成部分中，隔膜是关键的内层组件之一，因为隔膜的主要作用是隔绝电池内部正极材料与负极材料，仅容许电解液中的锂离子穿过，防止正负极材料接触造成电池的内部微短路，进而导致电池的自放电。故隔膜的性能直接影响电池的容量、循环寿命以及安全等特性，性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。 

动力电池对隔膜的要求极高、除了厚度、面密度、力学性能这些基本要求之外，对隔膜微孔的尺寸和分布均一性也有很高的要求，因为微孔的尺寸和分布直接影响到隔膜的孔隙率、透气性、吸液率，国内传统的隔膜，原本是单层PP(PE)隔膜，但受限于国内的生产技术、其微孔孔径离散度大，微孔尺寸大小不一，均一性差，最大达150nm左右、易造成电池内微短路、远不能达到动力电池对隔膜微孔径小于100nm的要求、同时其抗高温性差，当环境温度上升至80℃时，会出现收缩，当温度超过150℃时，会产生熔化现象，以至于国内电池 生产企业长期以来只能依赖于从日本进口隔膜。而后国内厂家对此进行技术改进，在单层PP(PE)隔膜的表面涂一层陶磁层，利用陶磁的抗高温、绝缘及材料穿透间隙小等物理特性、大大提高了隔膜的耐温性、绝缘性、支撑性和强度，同时使整个隔膜的穿透间隙进一步细微化，解决了单层PP(PE)隔膜因微孔尺寸大而造成的微短路问题，让隔膜质量有了大幅度提升。然而此技术在应用中慢慢被发现存在一些不足，如、陶磁层在分切、移动等生产过程中容易损伤，一但陶磁层某处受到损伤或剥落，或陶磁层自身某处的穿透间隙较大，兼之陶磁涂层贴附处的PP（PE）隔膜也存在微孔尺寸大，则该隔膜整体上就会造成微短路风险，严重影响着电池性能。 

鉴于以上弊端，实有必要提供一种锂离子电池的双层复合陶磁隔模以克服上述缺陷。 

【发明内容】

本发明的目的是提供一种锂离子电池的双层复合陶磁隔膜，其进一步提高了隔膜纸的强度，同时使隔膜的穿透间隙更加细微化，并解决了陶磁层的易受损的问题。 

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种锂离子电池的双层复合陶磁隔膜，其包括底面PP(PE)膜，中间陶磁涂层，顶面PP(PE)膜，所述中间陶磁层涂在底面PP(PE)膜上，所述顶面PP(PE)膜覆盖于中间陶磁层之上，所述底面PP(PE)膜厚度处于5μm至15μm之间，所述顶面PP(PE)膜厚度处于5μm至15μm之间，所述中间陶磁层厚度处于2μm至5μm之间、所述顶面PP(PE)膜、底面PP(PE)膜均开有微孔，所述微孔直径尺寸小于100nm。当电池电解液 中的锂离子穿透隔膜时，隔膜均匀细微的穿透间隙保证了锂离子的顺利通过，而其良好的微孔面密性阻隔了正负极材料的接触，同时，当底部PP(PE)隔膜微孔尺寸大，或陶磁层因受损或自身某处的穿透间隙较大时，顶部的PP(PE)隔膜能进一步保证穿透间隙的细微与面密性。 

本发明的有益效果是：一种锂离子电池的双层复合陶磁隔膜，由于使用了双层PP(PE)膜及陶磁层，在提高了隔膜整体强度的基础上，其双层PP(PE)膜配合陶磁层，将整个隔膜的微孔穿透间隙进一步细微化，只允许电池电解液中的锂离子穿过的同时，有效地阻隔了电池正极材料与负极材料的接触，同时，其顶层的PP(PE)膜覆于陶磁层上，不但保护了陶磁层在生产、使用过程中不受损伤，而且能防止陶磁层自身穿透间隙较大时产生的微短路风险。 

【附图说明】

图1为本发明一种锂离子电池的双层复合陶磁隔膜的示意图； 

图2为本发明一种锂离子电池的双层复合陶磁隔膜的电离子穿透示意图； 

【具体实施方式】

请参考图1、图2所示，下面结合实施案例对本发明作进一步说明。