[发明专利]一种高亲水性的锂电池隔膜及其制备方法

说明书

本发明属于锂电池生产领域，具体公开了一种高亲水性的锂电池隔膜，包括隔膜基层，其正反两面分别贴合弹性网层，其中一侧的弹性网层表面依次设置有第一亲水材料层、海绵层和第二亲水材料层，另一侧设置有聚乙烯膜层和陶瓷涂覆层；第一亲水材料层和第二亲水材料层表面布设透液孔，整体外围设置有一圈封锁边。两层弹性网层有效增强了隔膜整体的抗穿刺和抗拉伸能力，在高温状态下，能够防止隔膜基层破裂；以亲水铝箔作为亲水材料层，防止电解液结成水珠，提高挂液面积，增强挂液效果；在两层亲材料层之间嵌装海绵层，储液锁水效果好，增强两层亲水材料层内的透液孔的挂液效果；聚乙烯膜层和陶瓷涂覆层配合，具有更高的耐穿刺效果和耐腐蚀性能。

技术领域

本发明涉及锂电池生产领域，具体为一种高亲水性的锂电池隔膜及其制备方法。

背景技术

“锂电池”，是一类由锂金属或锂合金为正/负极材料、使用非水电解质溶液的电池。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。

现有的锂电池用隔膜亲水效果差，且抗穿刺和抗拉伸能力不强，容易破裂而失去对电极的保护作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高亲水性的锂电池隔膜及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高亲水性的锂电池隔膜，包括隔膜基层，其正反两面分别贴合设置一层网状结构的弹性网层，其中一侧的弹性网层表面由内向外依次贴合设置有第一亲水材料层、海绵层和第二亲水材料层，另一侧的弹性网层表面贴合设置有聚乙烯膜层，聚乙烯膜层表面涂覆有陶瓷涂覆层；所述第一亲水材料层和第二亲水材料层表面均匀布设若干内凹的弧形结构的透液孔，隔膜基层、弹性网层、第一亲水材料层、海绵层、第二亲水材料层、聚乙烯膜层和陶瓷涂覆层复合成一个整体，且在该整体外围设置有一圈封锁边。

优选的，所述隔膜基层为聚烯烃多孔膜材料，其厚度为12-15微米。

优选的，所述弹性网层由聚乙烯醇树脂材料拉丝后交错编织而成的网状结构。

优选的，所述第一亲水材料层和第二亲水材料层为亲水铝箔层，其厚度5-6微米。

优选的，所述海绵层的厚度为2-4微米。

优选的，所述第一亲水材料层和第二亲水材料层上的透液孔的拱起面均朝向海绵层，且各透液孔为内外相通结构。

本发明还提供一种高亲水性的锂电池隔膜的制备方法，包括如下具体步骤：

S1：将聚乙烯醇树脂材料热熔后，导入挤出机中拉丝，再将拉出的长丝转入纺织机构中交错编织成网状结构的弹性网层；

S2：选取厚度为12-15微米的聚烯烃多孔膜材料作为隔膜基层，选取厚度为5-6微米的亲水铝箔层作为第一亲水材料层和第二亲水材料层，选取厚度为2-4微米的聚乙烯膜层；

S3：利用打孔机构在第一亲水材料层和第二亲水材料层上打孔，利用异形打孔头开设出内凹的弧形结构的透液孔；

S4：利用切割机切割形成等尺寸的隔膜基层、第一亲水材料层、第二亲水材料层和聚乙烯膜层；

S5：将热胶涂抹在隔膜基层与第一亲水材料层的相对面上，以及隔膜基层与聚乙烯膜层的相对面上，分别将两层弹性网层置于隔膜基层正反两面，并在两面分别盖上第一亲水材料层和聚乙烯膜层，叠加好后，高温压制，去除多余胶；

S6：采用上述涂胶和高温压制的方式，依次在第一亲水材料层上贴合海绵层，在海绵层上贴合第二亲水材料层；