專利名稱：聚合物鋰離子電池隔膜及加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聚合物鋰離子電池隔膜以及聚合物鋰離子電池隔膜的加工方法。
背景技術(shù)：
鋰離子電池具有比能量高，循環(huán)使用壽命長，并且體積小，質(zhì)量輕，安全性能高等特點(diǎn)，在移動通訊、筆記本電腦等方面得到廣泛使用。隨著材料科學(xué)的發(fā)展，降低鋰離子電池的成本，進(jìn)一步推廣可望在電動車(如電動自行車、電動摩托車)上應(yīng)用。聚合物鋰離子電池采用疊層方式組裝電池，聚合物鋰離子電池陰、陽極片與電解質(zhì)隔膜通過熱復(fù)合成為整體，因此，隔膜是鋰離子電池中的關(guān)鍵部分，隔膜的成份和隔膜中的導(dǎo)通孔又對電池的性能起重要作用。但已有聚合物鋰離子電池隔膜的生產(chǎn)普遍存在著工藝復(fù)雜，生產(chǎn)成本高，隔膜的導(dǎo)通孔形狀呈狹長等不規(guī)則，橫縱向比是1∶10，空隙率低、孔徑分布較廣等原因，從而影響了整個(gè)電池的廣泛使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種在基料中加入填充料，使導(dǎo)通孔的孔型得到改善的聚合物鋰離子電池隔膜。
本發(fā)明的另一目的是提供一種生產(chǎn)工序簡單，成本省，不僅用于移動通訊，而且可在電動車上使用的聚合物鋰離子電池隔膜的加工方法。
本發(fā)明聚合物鋰離子電池隔膜的技術(shù)方案是由聚烯烴材料為主要原料制成隔膜，其特征在于聚烯烴材料中加入1％-5％納米SiO2粉料，在單向拉伸后形成聚合物鋰離子電池隔膜的膜面上均勻分布有近似圓形的導(dǎo)通孔。本技術(shù)方案聚合物鋰離子電池隔膜在聚烯烴材料中加入按照質(zhì)量比1％-5％的納米SiO2粉料，因?yàn)镾iO2的加入對隔膜中纖維之間的空隙進(jìn)行了填充，使狹長的孔徑得到了改善，孔隙率增高，而不改變膜的強(qiáng)度，在單向拉伸后的隔膜膜面上均勻分布近似圓形的導(dǎo)通孔，其優(yōu)點(diǎn)是一、通透性好，透氣度Gurley值小于40S；二、力學(xué)性能好，抗撕裂能力強(qiáng)，在電池卷繞中不易撕裂，可以避免電池內(nèi)部的微短路現(xiàn)象，同時(shí)便于電池的組裝。
本發(fā)明聚合物鋰離子電池隔膜，其聚烯烴原料中加入1％-5％納米SiO2粉料所占的比例是質(zhì)量比。
本發(fā)明聚合物鋰離子電池隔膜的加工方法，首先在設(shè)定程序的控制下，由上料系統(tǒng)加入聚烯烴和含有質(zhì)量比1％-5％納米SiO2粉料的混合原料加入擠出機(jī)中，在180℃-290℃溫度下達(dá)到原料熔融溫度時(shí)擠出，并經(jīng)冷卻后溫度在60℃-120℃下輥壓成原始平膜，再把平膜送到單向拉伸機(jī)中拉伸成型，單向拉伸速度為0.5米-6米/分鐘，隔膜厚度為20-35微米，最后在90℃溫度下進(jìn)行熱定型15分鐘。


圖1是本發(fā)明聚合物鋰離子電池隔膜結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明涉及一種聚合物鋰離子電池隔膜以及電池隔膜的加工方法，以聚烯烴材料為主要原料制成隔膜，其主要的技術(shù)特征在于聚烯烴材料中加入1％-5％納米SiO2粉料，在單向拉伸后形成聚合物鋰離子電池隔膜1的膜面上均勻分布有近似圓形的導(dǎo)通孔2。聚烯烴如聚丙烯、聚乙烯等與已有技術(shù)相同，作為制膜的基體材料，納米SiO2粉料作為無機(jī)物填充劑，單向拉伸制膜后的膜面上近似圓形的導(dǎo)通孔2，如圖1所示。其聚烯烴原料中加入1％-5％納米SiO2粉料所占的比例是質(zhì)量比。按質(zhì)量比計(jì)算，所以相對聚烯烴材料的原料是95％-99％。具體制隔膜的設(shè)備屬于已有技術(shù)，在設(shè)定程序的控制下，由上料系統(tǒng)加入聚烯烴和含有質(zhì)量比1％-5％納米SiO2粉料的混合原料加入擠出機(jī)中，在180℃-290℃溫度下達(dá)到原料熔融溫度時(shí)擠出，擠出料經(jīng)冷卻后溫度在60℃-120℃下輥壓成原始平膜，再把平膜(溫度也是60℃-120℃范圍內(nèi))依次送入設(shè)定好的單向拉伸機(jī)中拉伸成型，單向拉伸速度為0.5米-6米/分鐘，隔膜厚度為20-35微米，最后在90℃溫度下進(jìn)行熱定型15分鐘。隔膜的加工主要有上料系統(tǒng)、擠出、輥壓、單向拉伸、定型，在擠出和輥壓以及定型時(shí)撐握溫度要求，在單向拉伸時(shí)有溫度要求和控制速度要求。所述的上料系統(tǒng)、擠出機(jī)、平膜輥壓機(jī)構(gòu)、單向拉伸機(jī)等生產(chǎn)設(shè)備屬已有技術(shù)。在聚烯烴材料中加入SiO2粉料對隔膜中的纖維之間空隙進(jìn)行了填充，改善孔徑，改變孔型，增加孔隙率，再加上單向拉伸速度0.5米-6米/分鐘，才得到近似圓形的導(dǎo)通孔。
以下為本電池隔膜的參數(shù)指標(biāo)

權(quán)利要求
1.聚合物鋰離子電池隔膜，由聚烯烴材料為主要原料制成隔膜，其特征在于聚烯烴材料中加入1％-5％納米SiO2粉料，在單向拉伸后形成聚合物鋰離子電池隔膜(1)的膜面上均勻分布有近似圓形的導(dǎo)通孔(2)。
2.如權(quán)利要求1所述的聚合物鋰離子電池隔膜，其特征在于聚烯烴原料中加入1％-5％納米SiO2粉料所占的比例是質(zhì)量比。
3.如權(quán)利要求1所述的聚合物鋰離子電池隔膜的加工方法，其特征在于在設(shè)定程序的控制下，由上料系統(tǒng)加入聚烯烴和含有質(zhì)量比1％-5％納米SiO2粉料的混合原料加入擠出機(jī)中，在180℃-290℃溫度下達(dá)到原料熔融溫度時(shí)擠出，并經(jīng)冷卻后溫度在60℃-120℃下輥壓成原始平膜，再把平膜送到單向拉伸機(jī)中拉伸成型，單向拉伸速度為0.5米-6米/分鐘，隔膜厚度為20-35微米，最后在90℃溫度下進(jìn)行熱定型15分鐘。
全文摘要
一種聚合物鋰離子電池隔膜和加工方法，由聚烯烴材料為主要原料制成隔膜，其聚烯烴材料中加入1％－5％納米SiO
文檔編號C08J9/00GK101051681SQ200610050290
公開日2007年10月10日 申請日期2006年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月6日
發(fā)明者傅理平 申請人:傅理平