環(huán)保透氣安全型電池內(nèi)隔膜的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種環(huán)保透氣安全型電池內(nèi)隔膜，包括有膜體，該膜體的一表面上涂覆有水性陶瓷層，在該水性陶瓷層外表面上進(jìn)一步涂覆有水性聚偏氟乙烯點(diǎn)狀膠層，該水性聚偏氟乙烯點(diǎn)狀膠層中各膠點(diǎn)的直徑為0.05～5.0mm，相鄰兩膠點(diǎn)之間的距離為0.05～5.0mm。所述點(diǎn)狀PVDF層的厚度為1um至6um。其涂層透氣增加少，卻不影響鋰電池倍率放電及循環(huán)壽命。而且能提高原膜熱收縮和電芯安全性能。同時(shí)讓原膜做電芯的電壓由4.2v提升至4.35v，也提高電芯容量8％與軟包鋰電芯的成型性能，即電芯的硬度。以及，隔離膜涂水性陶瓷層和水性點(diǎn)狀PVDF對(duì)環(huán)境無污染且成本低。
【專利說明】環(huán)保透氣安全型電池內(nèi)隔膜

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及電池用隔膜領(lǐng)域技術(shù)，尤其是指一種環(huán)保透氣安全型電池內(nèi)隔膜。

【背景技術(shù)】
[0002]鋰離子電池是一種充電電池，它主要依靠鋰離子在正極和負(fù)極之間移動(dòng)來工作。在充放電過程中，Li+在兩個(gè)電極之間往返嵌入和脫嵌:充電池時(shí)，Li+從正極脫嵌，經(jīng)過電解質(zhì)嵌入負(fù)極，負(fù)極處于富鋰狀態(tài)；放電時(shí)則相反。一般采用含有鋰元素的材料作為電極的電池。是現(xiàn)代高性能電池的代表。
[0003]鋰離子電池通常是有正極，負(fù)極，隔膜，電解液，外包裝殼體組成。而電池內(nèi)隔膜是指在電池正極和負(fù)極之間一層隔膜材料，是電池中非常關(guān)鍵的部分，對(duì)電池安全性和成本有直接影響，其主要作用是:隔離正、負(fù)極并使電池內(nèi)的電子不能自由穿過，讓電解液中的離子在正負(fù)極之間自由通過。電池隔膜的的離子傳導(dǎo)能力直接關(guān)系到電池的整體性能，其隔離正負(fù)極的作用使電池在過度充電或者溫度升高的情況下能限制電流的升高，防止電池短路引起爆炸，具有微孔自閉保護(hù)作用，對(duì)電池使用者和設(shè)備起到安全保護(hù)的作用。
[0004]然而，目前市面上現(xiàn)有的電池內(nèi)隔膜產(chǎn)品，其軟包鋰電芯大多數(shù)采用油性浸泡隔膜涂膠方式，在隔離膜表面形成一層較均勻膠涂層，此種現(xiàn)有隔膜涂膠層結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)正極和隔膜粘接在一起的基本功能，提高軟包鋰電芯的成型性能，即電芯的硬度；但是在實(shí)際使用時(shí)卻發(fā)現(xiàn)其自身結(jié)構(gòu)和使用性能上未能達(dá)到最佳的使用效果和工作效能，仍存在有諸多不足，現(xiàn)將其缺點(diǎn)歸納如下:一方面，其油性涂層采用化學(xué)溶劑配制而成，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重、成本高；另一方面，其膠層為全覆蓋方式涂覆于膜體表面，透氣性能變差，影響鋰電池倍率放電及循環(huán)壽命。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的主要目的是提供一種環(huán)保透氣安全型電池內(nèi)隔膜，解決現(xiàn)有全覆蓋式油性膠粘結(jié)構(gòu)存在的透氣性差、熱收縮和電芯安全性低的問題，同時(shí)能提升原膜做電芯的電壓，還能提高電芯電量與軟包鋰電芯的成型性能。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下之技術(shù)方案:
[0007]—種環(huán)保透氣安全型電池內(nèi)隔膜，包括有膜體，該膜體的一表面上涂覆有水性陶瓷層，在該水性陶瓷層外表面上進(jìn)一步涂覆有水性聚偏氟乙烯點(diǎn)狀膠層，該水性聚偏氟乙烯點(diǎn)狀膠層中各膠點(diǎn)的直徑為0.05?5.0mm，相鄰兩膠點(diǎn)之間的距離為0.05?5.0mm。
[0008]作為一種優(yōu)選方案，所述膜體的另一表面上也涂覆有水性陶瓷層，于該水性陶瓷層的外表面上也進(jìn)一步涂覆有水性聚偏氟乙烯點(diǎn)狀膠層，該水性聚偏氟乙烯點(diǎn)狀膠層中各膠點(diǎn)的直徑為0.05?5.0mm，相鄰兩膠點(diǎn)之間的距離為0.05?5.0mm。
[0009]作為一種優(yōu)選方案，所述水性陶瓷層的厚度為Ium至6um。
[0010]作為一種優(yōu)選方案,所述水性聚偏氟乙烯點(diǎn)狀膠層的厚度為Ium至6um。
[0011]作為一種優(yōu)選方案，所述水性聚偏氟乙烯點(diǎn)狀膠層中各膠點(diǎn)的直徑為0.16±0.Imm,相鄰兩膠點(diǎn)之間的距離為0.19±0.15mm。
[0012]作為一種優(yōu)選方案，所述水性聚偏氟乙烯點(diǎn)狀膠層占膜體表面面積為21%?25%。
[0013]作為一種優(yōu)選方案，所述膜體為PP膜或PE膜。
[0014]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果，具體而言，由上述技術(shù)方案可知，其隔離膜先用水性陶瓷配方涂陶瓷層，再用水性Pvdf配方涂點(diǎn)狀PVDF層，可實(shí)現(xiàn)單雙面涂膜，涂層面積只占隔離膜表面約21 %?25%;但涂層透氣增加少，卻不影響鋰電池倍率放電及循環(huán)壽命。而且能提高原膜熱收縮和電芯安全性能。同時(shí)讓原膜做電芯的電壓由4.2v提升至4.35v，也提高電芯容量8%與軟包鋰電芯的成型性能，即電芯的硬度。以及，隔離膜涂水性陶瓷層和水性點(diǎn)狀PVDF對(duì)環(huán)境無污染且成本低。
[0015]為更清楚地闡述本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特征、技術(shù)手段及其所達(dá)到的具體目的和功能，下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施例來對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明:

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型之第一實(shí)施例的正面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2是本實(shí)用新型之第一實(shí)施例的截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3是本實(shí)用新型之第二實(shí)施例的截面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]附圖標(biāo)識(shí)說明:
[0020]1、膜體，2、陶瓷層，3、點(diǎn)狀PVDF層。

【具體實(shí)施方式】
[0021]首先，請(qǐng)參照?qǐng)D1和圖2所示，其顯示出了本實(shí)用新型之第一較佳實(shí)施例的具體結(jié)構(gòu)，一種環(huán)保透氣安全型電池內(nèi)隔膜，包括有膜體1，膜體I可以采用PP膜或PE膜，該膜體I的表面上先用水性陶瓷配方涂厚度為l_6um陶瓷層2，再在該水性陶瓷層上用水性聚偏氟乙烯(PVDF)配方涂水性聚偏氟乙烯點(diǎn)狀膠層3。
[0022]該點(diǎn)狀水性聚偏氟乙烯(PVDF)層中各涂點(diǎn)的直徑A為0.05-0.5mm,相鄰兩涂點(diǎn)之間的距離B為0.05mm-0.5mm,點(diǎn)狀PVDF層的厚度為Ium至6um。所述點(diǎn)狀PVDF層占膜體表面面積為21%?25%。
[0023]前述實(shí)施例利用水性陶瓷層可改善內(nèi)隔膜的熱收縮性，采用點(diǎn)狀的PVDF膠層，又能保證內(nèi)隔膜的透氣性能不受太大的影響。實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)所述點(diǎn)狀PVDF層中各涂點(diǎn)的直徑A為0.16±0.Imm及相鄰兩涂點(diǎn)之間的距離B為0.19±0.15mm時(shí)，其隔離膜的透氣性和粘接性能最佳。
[0024]接著，請(qǐng)參照?qǐng)D3所示，為本實(shí)用新型之第二實(shí)施例的截面結(jié)構(gòu)示意圖，本實(shí)施例與前述第一實(shí)施例的區(qū)別在于，前述第一實(shí)施例僅在膜體I的其中一表面上涂覆有水性陶瓷層2和點(diǎn)狀PVDF膠層3，但本實(shí)施例是在膜體I的兩面上均分別涂覆有水性陶瓷層2和點(diǎn)狀PVDF膠層3，使內(nèi)隔膜的透氣性和安全性得到雙倍的改善。
[0025]綜上所述，本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)重點(diǎn)在于，其隔離膜先用水性陶瓷配方涂陶瓷層，再水性pvdf配方涂水性聚偏氟乙烯層，可實(shí)現(xiàn)單雙面涂膜，涂層面積只占隔離膜表面約21%?25% ;但涂層透氣增加少，卻不影響鋰電池倍率放電及循環(huán)壽命。而且能提高原膜熱收縮和電芯安全性能.同時(shí)讓原膜做電芯的電壓由4.2v提升至4.35v，也提高電芯容量8%與軟包鋰電芯的成型性能，即電芯的硬度。但是油性配方涂膜采用化學(xué)溶劑配制對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重；成本高；隔膜透氣性能變差.影響鋰電池倍率放電及循環(huán)壽命。
[0026]以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)范圍作任何限制，故凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何細(xì)微修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種環(huán)保透氣安全型電池內(nèi)隔膜，包括有膜體，其特征在于:該膜體的一表面上涂覆有水性陶瓷層，在該水性陶瓷層外表面上進(jìn)一步涂覆有水性聚偏氟乙烯點(diǎn)狀膠層，該水性聚偏氟乙烯點(diǎn)狀膠層中各膠點(diǎn)的直徑為0.05?5.0mm，相鄰兩膠點(diǎn)之間的距離為0.05?5.0mm0
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保透氣安全型電池內(nèi)隔膜，其特征在于:所述膜體的另一表面上也涂覆有水性陶瓷層，于該水性陶瓷層的外表面上也進(jìn)一步涂覆有水性聚偏氟乙烯點(diǎn)狀膠層，該水性聚偏氟乙烯點(diǎn)狀膠層中各膠點(diǎn)的直徑為0.05?5.0mm，相鄰兩膠點(diǎn)之間的距離為0.05?5.0mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的環(huán)保透氣安全型電池內(nèi)隔膜，其特征在于:所述水性陶瓷層的厚度為Ium至6um。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的環(huán)保透氣安全型電池內(nèi)隔膜，其特征在于:所述水性聚偏氟乙烯點(diǎn)狀膠層的厚度為Ium至6um。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的環(huán)保透氣安全型電池內(nèi)隔膜，其特征在于:所述水性聚偏氟乙烯點(diǎn)狀膠層中各膠點(diǎn)的直徑為0.16±0.1mm，相鄰兩膠點(diǎn)之間的距離為0.19±0.15mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的環(huán)保透氣安全型電池內(nèi)隔膜，其特征在于:所述水性聚偏氟乙烯點(diǎn)狀膠層占膜體表面面積為21%?25%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保透氣安全型電池內(nèi)隔膜，其特征在于:所述膜體為PP膜或PE膜。
【文檔編號(hào)】H01M2/16GK204144367SQ201420674168
【公開日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年11月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月11日
【發(fā)明者】凌松, 劉勇標(biāo), 王曉明 申請(qǐng)人:東莞市卓高電子科技有限公司