[发明专利]一种大容量锂离子电池隔膜保护机制及运行系统

说明书

本发明公开了一种大容量锂离子电池隔膜保护机制及运行系统，属于锂离子电池技术领域，包括无纺布基材层、静电纺丝层，其特征在于，还包括隔膜浆料、有机隔膜基体、多孔涂层和静电纺丝层；所述静电纺丝层所用的聚合物为环保型的水溶性高分子，所述隔膜浆料包括绝缘填料和隔膜聚合物；将所述隔膜浆料涂布到有机隔膜基体上，以得到隔膜膜片；所述隔膜聚合物采用聚偏氟乙烯‑六氟丙烯的共聚物；所述绝缘填料为纳米二氧化铝；所述隔膜浆料还包括增塑剂。本发明有益效果为：隔膜具有很强的机械性能和很高的孔隙率；另外，该方法制备的锂离子电池隔膜不但具有遮断保护功能，而且当温度进一步升高时并不会发生熔融状况，具有很高的安全性能。

技术领域

本发明公开了一种大容量锂离子电池隔膜保护机制及运行系统，属于锂离子电池领域。

背景技术

隔膜是锂离子电池中非常重要的组成部分，对锂电池的成本以及安全性能等有着非常影响，隔膜应该是一种良好的电子绝缘体和离子的导体，在保证正负极不发生短路的情况下，同时能让锂离子容易通过，因此，研究隔膜材料对提高锂离子电池的综合性能具有重要的意义。

目前，锂离子电池隔膜主要有聚乙烯单层膜、聚丙烯单层膜组成，这些隔膜使得电池具有很好的自我保护功能，然而，当电池进一步升温时，隔膜也会发生熔融，使得电池发生大面积内部短路，引起电池着火、爆炸等严重安全问题。

无纺布纳米纤维复合型隔膜呈现三维立体孔结构，能有效防止锂枝晶短路，但是无纺布孔径大都在微米级别，且孔径均匀性较差，无法直接用作在锂电池隔膜，为了改善电池隔膜的性能，需在隔膜中添加其它有效成分来增加隔膜性能。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提供了一种大容量锂离子电池隔膜保护机制及运行系统，本发明的技术方案如下：

一种大容量锂离子电池隔膜保护机制,包括无纺布基材层、静电纺丝层，其中，还包括隔膜浆料、有机隔膜基体和多孔涂层；所述隔膜的黏贴顺序以此为无纺布基材层、隔膜浆料、有机隔膜基体和多孔涂层和静电纺丝层。

所述静电纺丝层所用的聚合物为环保型的水溶性高分子，所述隔膜浆料包括绝缘填料和隔膜聚合物；将所述隔膜浆料涂布到有机隔膜基体上，以得到隔膜膜片。

所述隔膜聚合物采用聚偏氟乙烯-六氟丙烯的共聚物。

所述绝缘填料为纳米二氧化铝。

所述隔膜浆料还包括增塑剂。

优选的，上述有机隔膜基体包括聚丙烯单层膜、聚乙烯单层膜。

优选的，上述多孔涂层是由改性碳纳米管和粘合剂聚合物混合组成的表面接枝。

优选的，上述多孔涂层厚度为11-15μm，多孔涂层中，改性碳纳米管与粘合剂聚合物的质量比为3：10～7:10。

优选的，上述静电纺丝层通过纺丝得到，单层厚度范围为13-20μm，静电纺丝纤维直径范围为1400-2000nm。

优选的，上述环保型的水溶性高分子，包括天然水溶性高分子和化学改性水溶性高分子。

优选的，上述无纺布基材层的材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯PET、芳砜纶和纤维素中的一种或几种。

本发明的锂离子电池隔膜保护机制的运行系统，具体运行步骤如下：

（1）将两个隔膜保护机制分别贴合在正极片的表面；

（2）通过挤压热接的方式将隔膜膜片与正极片压合在一起，所述静电纺丝层压片一端；

（3）将压合有隔膜的正极片与负极片叠加粘合在一起，得到电池电芯。

本发明的隔膜保护机制可防止在电池组装过程中多孔涂层中无机颗粒的分离，从而提高了电池的稳定性。