[实用新型]一种超高分子聚丙烯锂电多层复合隔膜

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种超高分子聚丙烯锂电多层复合隔膜，特别涉及一种应用在锂电池上的兼具良好无机性质、亲液性能散热性能及机械强度的超高分子聚丙烯锂电多层复合隔膜。

背景技术

锂电池由于具有电压高、能量高、循环寿命长且不污染环境的优点，已经成为广泛应用的新一代电池。由于使用锂电池的电子产品不断地小型化而且应用越来越普及，锂电池产品体积也不可避免的随之减小，随之而来的却是故障和事故率越来越高，究其原因，在体积变小后，隔膜难以保持其原有的阻碍电子传导的能力，传统隔膜通常是在聚丙烯材料中添加无机颗粒材料，聚烯烃隔膜结构的无机粒子一般分布于隔膜表面，并没有分布于隔膜内部，在使用时容易脱落，在电池正常状态下可减少电池内部漏电的能力尚可，但在电池体积减小后，遇到高温或高压等状况增多且持续时间长，这样便容易发生正负极短路；另外，来自工作环境中电解液的腐蚀影响越来越突出和显著，传统锂电池隔膜就上述问题不但无法表现出良好、积极的效果，锂电池结构和部件的大量集成和压缩实际，锂电池隔膜的强度和延展性相对性的变差，受到外力情况下容易变形，在温度上升速度变快的情况下，热量不易排散，导致隔膜出现变形、微孔缩小甚至闭孔等现象，长期积累使得锂电池的使用稳定性和安全性都极具隐患。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是如何克服现有技术的上述缺陷，提供一种超高分子聚丙烯锂电多层复合隔膜。

为解决上述技术问题，本超高分子聚丙烯锂电多层复合隔膜，包括基膜，其特征是：所述基膜为高分子聚丙烯膜，该高分子聚丙烯膜上均布微孔，其还包括TiO₂/SiO₂无机涂层膜、聚酯纤维膜、磺化聚砜膜和聚全氟乙丙烯膜，其中所述TiO₂/SiO₂无机涂层膜涂覆于高分子聚丙烯膜上、下表面，所述聚酯纤维膜覆盖于TiO₂/SiO₂无机涂层膜外侧，所述磺化聚砜膜和聚全氟乙丙烯膜分别覆盖于两层聚酯纤维膜外侧。如此设计，通过无极材料整合为单独一层涂覆于将基膜上下表面完全覆盖，代替分散在基膜内部，避免了无机粒子只散步在隔膜表面，且分散不均匀的现象，使本隔膜的充分发挥无机性质；隔膜表面增设聚苯砜对苯二甲酰胺膜作为亲电解液膜，提高了锂电池隔膜表面的亲电解液性，还减少了电解液对锂电池隔膜腐蚀，在腐蚀环境中使用时保持稳定的使用特性，隔膜表面增设聚四氟乙烯膜充当散热层，不但使本隔膜具有具有稳定的散热性能，在产热速度快的环境中，迅速将热量传导出去，避免隔膜变形、微孔缩小甚至闭孔等问题；TiO₂/SiO₂无机涂层膜与功能层之间夹设聚酯纤维膜，增强了隔膜本身的机械强度和拉伸韧性。

作为优化，所述磺化聚砜膜和聚全氟乙丙烯膜上均平行布设若干硬质骨架。如此设计，进一步增强了隔膜本身的机械强度和拉伸韧性。

作为优化，所述TiO₂/SiO₂无机涂层膜厚度为3～30μm；所述聚酯纤维膜厚度为20～50μm；所述磺化聚砜膜厚度为3～20μm；所述聚全氟乙丙烯膜厚度为3～20μm。。

作为优化，所述高分子聚丙烯膜上微孔的孔径为0.02～0.6μm。

本实用新型一种超高分子聚丙烯锂电多层复合隔膜结构简单、成本低廉、设计合理，兼具良好无机性质、亲液性能、散热性能及机械强度，广泛适用于各种锂电池，尤其适用于高能量小体积的锂电池配置。

附图说明

下面结合附图对本实用新型一种超高分子聚丙烯锂电多层复合隔膜作进一步说明：

图1是本超高分子聚丙烯锂电多层复合隔膜实施方式1的纵切断面结构示意图；

图2是本超高分子聚丙烯锂电多层复合隔膜实施方式2的纵切断面结构示意图。

图中：1-高分子聚丙烯膜、2-微孔、3-TiO₂/SiO₂无机涂层膜、4-聚酯纤维膜、5-磺化聚砜膜、6-聚全氟乙丙烯膜、7-硬质骨架。

具体实施方式