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      一種電池隔膜及包括其的鋰離子二次電池的制作方法

      文檔序號(hào):12254458閱讀:264來源:國(guó)知局
      一種電池隔膜及包括其的鋰離子二次電池的制作方法與工藝

      本實(shí)用新型涉及鋰離子二次電池領(lǐng)域,具體地,涉及一種電池隔膜及包括其的鋰離子二次電池。



      背景技術(shù):

      鋰離子二次電池主要由正/負(fù)極材料、電解質(zhì)、電池隔膜及電池外殼包裝材料組成。其中電池隔膜是鋰離子電池的重要組成部分,不但需要起著分隔正、負(fù)極,以防止電池內(nèi)部短路,而且還需要允許電解質(zhì)離子自由通過,以完成電化學(xué)充放電過程的作用。隔膜的性能決定了電池的界面結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻等,直接影響電池的倍率性能、循環(huán)性能以及安全性能(耐高溫性能)等特性,性能優(yōu)異的隔膜對(duì)提高電池的綜合性能具有重要的作用,被業(yè)界稱為電池的“第三電極”。

      隨著鋰離子二次電池的廣泛應(yīng)用,研發(fā)人員對(duì)于鋰離子電池的研發(fā)也越來越深入,對(duì)于其中所使用的電池隔膜的綜合性能要求也越來越高,而提供一種綜合性能較好的電池隔膜已經(jīng)成為當(dāng)今研發(fā)人員的又一重要課題。



      技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

      本實(shí)用新型的目的是提供一種電池隔膜及包括其的鋰離子二次電池,以優(yōu)化所述電池的綜合性能。

      為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型提供一種電池隔膜,該電池隔膜包括多孔基膜,所述多孔基膜包括相對(duì)設(shè)置的第一表面和第二表面,所述電池隔膜還包括在所述多孔基膜的第一表面上由內(nèi)至外依次設(shè)置的第一陶瓷層、第一多孔耐熱層、以及第一粘結(jié)層。

      作為優(yōu)選,所述第一多孔耐熱層為具有纖維網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)的纖維層;所述纖維層中的纖維直徑為100~2000nm,所述纖維層的孔隙率為75%~93%。

      作為優(yōu)選,所述電池隔膜的厚度為5-50μm,所述多孔基膜的厚度為5-30μm,所述第一陶瓷層的厚度為0.5-10μm,所述第一多孔耐熱層的厚度為0.5-20μm,所述第一粘結(jié)層的厚度為0.1-10μm。

      作為優(yōu)選,所述電池隔膜具有四層結(jié)構(gòu),且由依次層疊設(shè)置的所述多孔基膜、所述第一陶瓷層、所述第一多孔耐熱層以及所述第一粘結(jié)層組成。

      作為優(yōu)選,所述電池隔膜的厚度為8-23μm,所述多孔基膜的厚度為5-12μm,所述第一陶瓷層的厚度為1-5μm,所述第一多孔耐熱層的厚度為1-5μm,所述第一粘結(jié)層的厚度為0.1-3μm。

      作為優(yōu)選,所述電池隔膜還包括在所述多孔基膜的第二表面上由內(nèi)至外依次設(shè)置的任選的第二陶瓷層、任選的第二多孔耐熱層和任選的第二粘結(jié)層中的至少一種。

      作為優(yōu)選,任選的所述第二陶瓷層的厚度為0-10μm,任選的所述第二多孔耐熱層的厚度為0-20μm,任選的所述第二粘結(jié)層的厚度為0-10μm。

      作為優(yōu)選,在所述多孔基膜的第二表面上設(shè)置有如下結(jié)構(gòu)層:由內(nèi)至外依次設(shè)置的第二陶瓷層和第二多孔耐熱層;或者由內(nèi)至外依次設(shè)置的第二陶瓷層和第二粘結(jié)層;或者由內(nèi)至外依次設(shè)置的第二多孔耐熱層和第二粘結(jié)層;或者由內(nèi)至外依次設(shè)置的第二陶瓷層、第二多孔耐熱層以及第二粘結(jié)層。

      作為優(yōu)選,所述電池隔膜具有六層結(jié)構(gòu),由按順序依次層疊設(shè)置的所述第二粘結(jié)層、所述第二陶瓷層、所述多孔基膜、所述第一陶瓷層、所述第一多孔耐熱層以及所述第一粘結(jié)層組成。

      作為優(yōu)選,所述電池隔膜的厚度為10-30μm,所述多孔基膜的厚度為5-20μm,所述第一陶瓷層的厚度為1-5μm,所述第二陶瓷層的厚度為1-5μm,所述第一多孔耐熱層的厚度為1-5μm,所述第一粘結(jié)層的厚度為0.1-3μm,所述第二粘結(jié)層的厚度為0.1-3μm。

      作為優(yōu)選,所述電池隔膜具有七層結(jié)構(gòu),由按順序依次層疊設(shè)置的所述第二粘結(jié)層、所述第二多孔耐熱層、所述第二陶瓷層、所述多孔基膜、所述第一陶瓷層、所述第一多孔耐熱層以及所述第一粘結(jié)層組成。

      作為優(yōu)選,所述電池隔膜的厚度為10-30μm,所述多孔基膜的厚度為5-20μm,所述第一陶瓷層的厚度為1-5μm,所述第二陶瓷層的厚度為1-5μm,所述第一多孔耐熱層的厚度為1-5μm,所述第二多孔耐熱層的厚度為1-5μm,所述第一粘結(jié)層的厚度為0.1-3μm,所述第二粘結(jié)層的厚度為0.1-3μm。

      作為優(yōu)選,所述電池隔膜中還包括設(shè)置在所述第一多孔耐熱層與所述第一粘結(jié)層之間的第三陶瓷層。

      作為優(yōu)選,所述電池隔膜中包括所述第二多孔耐熱層與所述第二粘結(jié)層,且所述電池隔膜中還包括設(shè)置在所述第二多孔耐熱層與所述第二粘結(jié)層之間的第四陶瓷層。

      同時(shí),在本實(shí)用新型中還提供了一種鋰離子二次電池,該鋰離子二次電池包括正極、負(fù)極,以及置于所述正極和所述負(fù)極之間的隔膜,該隔膜為本實(shí)用新型上述電池隔膜。

      通過上述技術(shù)方案一種電池隔膜及包括其的鋰離子二次電池,具有如下有益效果:

      (1)通過設(shè)置陶瓷層,有利于提高該電池隔膜與電解液之間的浸潤(rùn)性,進(jìn)而有利于改善所制備的電池的電化學(xué)性能;

      (2)通過設(shè)置多孔耐熱層,有利于提高該電池隔膜的耐高溫性能,進(jìn)而有利于改善所制備的電池的高溫安全性;

      (3)通過設(shè)置粘結(jié)層,有利于提高該電池隔膜與正/負(fù)極之間的相容性,使得電池隔膜與正/負(fù)極之間結(jié)合的更為穩(wěn)固,進(jìn)而有利于改善所制備的電池的電化學(xué)性能和力學(xué)性能;

      (4)通過將所述第一陶瓷層、第一多孔耐熱層、以及第一粘結(jié)層按順序排布在所述多孔隔膜的表面上,有利于促使各層材料在實(shí)現(xiàn)各自作用的同時(shí),利用陶瓷層和粘結(jié)層中都含有粘結(jié)劑的特點(diǎn),增強(qiáng)這四層結(jié)構(gòu)相互之間的結(jié)合力,進(jìn)而有利于獲取結(jié)構(gòu)更為穩(wěn)固、且綜合性能得到提高的電池隔膜。

      本實(shí)用新型的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說明。

      附圖說明

      附圖是用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解,并且構(gòu)成說明書的一部分,與下面的具體實(shí)施方式一起用于解釋本實(shí)用新型,但并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限制。在附圖中:

      圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型一種實(shí)施方式中電池隔膜的分解結(jié)構(gòu)示意圖;

      圖2示出了根據(jù)本實(shí)用新型另一種實(shí)施方式中電池隔膜的分解結(jié)構(gòu)示意圖;

      圖3示出了根據(jù)本實(shí)用新型再一種實(shí)施方式中電池隔膜的分解結(jié)構(gòu)示意圖。

      附圖標(biāo)記說明

      10 多孔基膜 21 第一陶瓷層

      22 第二陶瓷層 31 第一多孔耐熱層

      32 第二多孔耐熱層 41 第一粘結(jié)層

      42 第二粘結(jié)層

      具體實(shí)施方式

      以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是,此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說明和解釋本實(shí)用新型,并不用于限制本實(shí)用新型。

      在本實(shí)用新型中提供了一種電池隔膜。如圖1所示,該電池隔膜包括多孔基膜10,所述多孔基膜包括相對(duì)設(shè)置的第一表面和第二表面,所述電池隔膜還包括在所述多孔基膜的第一表面上由內(nèi)至外依次設(shè)置的第一陶瓷層21、第一多孔耐熱層31、以及第一粘結(jié)層41。

      本實(shí)用新型所提供的上述電池隔膜通過設(shè)置陶瓷層,有利于提高該電池隔膜與電解液之間的浸潤(rùn)性,進(jìn)而有利于改善所制備的電池的電化學(xué)性能;通過設(shè)置多孔耐熱層,有利于提高該電池隔膜的耐高溫性能,進(jìn)而有利于改善所制備的電池的高溫安全性;通過設(shè)置粘結(jié)層,有利于提高該電池隔膜與正/負(fù)極之間的相容性,使得電池隔膜與正/負(fù)極之間結(jié)合的更為穩(wěn)固,進(jìn)而有利于改善所制備的電池的電化學(xué)性能和力學(xué)性能;通過將所述第一陶瓷層、第一多孔耐熱層、以及第一粘結(jié)層按順序排布在所述多孔隔膜的表面上,有利于促使各層材料在實(shí)現(xiàn)各自作用的同時(shí),利用陶瓷層和粘結(jié)層中都含有粘結(jié)劑的特點(diǎn),增強(qiáng)這四層結(jié)構(gòu)相互之間的結(jié)合力,進(jìn)而有利于獲取結(jié)構(gòu)更為穩(wěn)固、且綜合性能得到提高的電池隔膜。

      根據(jù)本實(shí)用新型上述電池隔膜,其中所述第一多孔耐熱層為具有纖維網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)的纖維層;所述纖維層中的纖維直徑為100~2000nm,所述纖維層的孔隙率為75%~93%。通過形成具有纖維網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)的纖維層作為多孔耐熱層有利于進(jìn)一步提高電池隔膜的鋰離子導(dǎo)電率。

      根據(jù)本實(shí)用新型上述電池隔膜,其可以根據(jù)使用要求適當(dāng)?shù)倪x擇所使用的隔膜厚度。例如所述電池隔膜的厚度為5-50μm,所述多孔基膜10的厚度為5-30μm,所述第一陶瓷層21的厚度為0.5-10μm,所述第一多孔耐熱層31的厚度為0.5-20μm,所述第一粘結(jié)層41的厚度為0.1-10μm。

      根據(jù)上述電池隔膜,優(yōu)選情況下,所述電池隔膜具有四層結(jié)構(gòu),如圖1所示,該電池隔膜由依次層疊設(shè)置的所述多孔基膜10、所述第一陶瓷層21、所述第一多孔耐熱層31以及所述第一粘結(jié)層41組成。這種具有四層結(jié)構(gòu)的電池隔膜不但結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,降低了工藝難度,而且通過合理匹配各層結(jié)構(gòu),有利于在降低該電池隔膜的占用空間、提高電池整體空間利用率的同時(shí)、優(yōu)化該電池隔膜的綜合性能。

      根據(jù)上述電池隔膜,在所述電池隔膜具有四層結(jié)構(gòu)時(shí),優(yōu)選情況下該電池隔膜的厚度為8-23μm,所述多孔基膜10的厚度為5-12μm,所述第一陶瓷層21的厚度為1-5μm,所述第一多孔耐熱層31的厚度為1-5μm,所述第一粘結(jié)層41的厚度為0.1-3μm。

      根據(jù)上述電池隔膜,優(yōu)選情況下,所述電池隔膜還包括在所述多孔基膜10的第二表面上由內(nèi)至外依次設(shè)置的任選的第二陶瓷層22、任選的第二多孔耐熱層32和任選的第二粘結(jié)層42中的至少一種。其中,任選的第二陶瓷層22的厚度為-0-10μm,任選的所述第二耐熱層32的厚度為0-20μm,任選的所述第二粘結(jié)層42的厚度為0-10μm。

      根據(jù)上述電池隔膜,優(yōu)選情況下,在所述多孔基膜10的第二表面上設(shè)置依次設(shè)置有如下結(jié)構(gòu)層:由內(nèi)至外依次設(shè)置的第二陶瓷層22和第二多孔耐熱層32;或者由內(nèi)至外依次設(shè)置的第二陶瓷層22和第二粘結(jié)層42;或者由內(nèi)至外依次設(shè)置的第二多孔耐熱層32和第二粘結(jié)層42;或者由內(nèi)至外依次設(shè)置的第二陶瓷層22、第二多孔耐熱層32以及第二粘結(jié)層42。

      根據(jù)上述電池隔膜,優(yōu)選情況下,如圖2所示,所述電池隔膜具有六層結(jié)構(gòu),由按順序依次層疊設(shè)置的所述第二粘結(jié)層42、所述第二陶瓷層22、所述多孔基膜10、所述第一陶瓷層21、所述第一多孔耐熱層31以及所述第一粘結(jié)層41組成。這種具有六層結(jié)構(gòu)的電池隔膜中同時(shí)包括第一粘結(jié)層和第二粘結(jié)層,以與電池的正/負(fù)極同時(shí)進(jìn)行結(jié)合,有利于進(jìn)一步優(yōu)化所制備的電池的電化學(xué)性能和力學(xué)性能。

      根據(jù)上述電池隔膜,在所述電池隔膜具有六層結(jié)構(gòu)時(shí),優(yōu)選該電池隔膜的厚度為10-30μm,所述多孔基膜10的厚度為5-20m,所述第一陶瓷層21的厚度為1-5μm,所述第二陶瓷層22的厚度為1-5μm;所述第一多孔耐熱層31的厚度為1-5μm,所述第一粘結(jié)層41的厚度為0.1-3μm,所述第二粘結(jié)層42的厚度為0.1-3μm。

      根據(jù)上述電池隔膜,優(yōu)選情況下,如圖3所示,所述電池隔膜具有七層結(jié)構(gòu),由按順序依次層疊設(shè)置的所述第二粘結(jié)層42、所述第二多孔耐熱層32、所述第二陶瓷層22、所述多孔基膜10、所述第一陶瓷層21、所述第一多孔耐熱層31以及所述第一粘結(jié)層41組成。

      根據(jù)上述電池隔膜,在所述電池隔膜具有七層結(jié)構(gòu)時(shí),優(yōu)選電池隔膜的厚度為5-30μm,所述多孔基膜10的厚度為5-20μm,所述第一陶瓷層21的厚度為1-5μm,所述第二陶瓷層22的厚度為1-5μm;所述第一多孔耐熱層31的厚度為1-5μm,所述第二多孔耐熱層32的厚度為1-5μm;所述第一粘結(jié)層41的厚度為0.1-3μm,所述第二粘結(jié)層42的厚度為0.1-3μm。

      根據(jù)上述電池隔膜,優(yōu)選情況下,所述電池隔膜還包括設(shè)置在所述第一多孔耐熱層31與所述第一粘結(jié)層41之間的第三陶瓷層。通過設(shè)置第三陶瓷層,能夠形成第一陶瓷層/第一多孔耐熱層/第三陶瓷層的夾層結(jié)構(gòu),利用陶瓷層對(duì)多孔耐熱層的加固作用,進(jìn)一步提高電池隔膜的耐高溫性能,利用多孔耐熱層對(duì)陶瓷層的支撐作用,進(jìn)一步提高電池隔膜的韌性與強(qiáng)度。優(yōu)選情況下,所述電池隔膜具有五層結(jié)構(gòu),具體的該電池隔膜由多孔基膜10、所述第一陶瓷層21、所述第一多孔耐熱層31、所述第三陶瓷層以及所述第一粘結(jié)層41組成。

      根據(jù)上述電池隔膜,優(yōu)選情況下,所述電池隔膜包括所述第二多孔耐熱層32與所述第二粘結(jié)層42,且所述電池隔膜還包括設(shè)置在所述第二多孔耐熱層32與所述第二粘結(jié)層42之間的第四陶瓷層。該第四陶瓷層的設(shè)置有利于進(jìn)一步優(yōu)化電池隔膜的力學(xué)性能。通過設(shè)置第四陶瓷層,能夠形成第二陶瓷層/第二多孔耐熱層/第四陶瓷層的夾層結(jié)構(gòu),利用陶瓷層對(duì)多孔耐熱層的加固作用,進(jìn)一步提高電池隔膜的耐高溫性能,利用多孔耐熱層對(duì)陶瓷層的支撐作用,進(jìn)一步提高電池隔膜的韌性與強(qiáng)度。優(yōu)選情況下,所述電池隔膜具有九層結(jié)構(gòu),具體的該電池隔膜由所述第二粘結(jié)層42、所述第四陶瓷層、所述第二多孔耐熱層32、所述第二陶瓷層22、多孔基膜10、所述第一陶瓷層21、所述第一多孔耐熱層31、所述第三陶瓷層以及所述第一粘結(jié)層41組成。

      在本實(shí)用新型中,關(guān)于多孔基膜、陶瓷層、多孔耐熱層和粘結(jié)層的組成和制備方法可以參照本領(lǐng)域的常規(guī)方法,只要按照本實(shí)用新型所限定的結(jié)構(gòu)設(shè)置相應(yīng)的結(jié)構(gòu)層即可。

      例如,在本實(shí)用新型中上述多孔基膜可采用現(xiàn)有的聚烯烴隔膜。所述聚烯烴隔膜為鋰離子電池通用隔膜,包括聚丙烯(PP)隔膜、聚乙烯(PE)隔膜和PE/PP/PE三層隔膜等。

      例如,在本實(shí)用新型中陶瓷層(包括第一陶瓷層和第二陶瓷層)包括無機(jī)顆粒和粘結(jié)劑。其中,所述無機(jī)顆粒選自Al2O3(包括α,β,γ型)、SiO2、BaSO4、二氧化鈦(TiO2、金紅石或銳鈦礦)、CuO、MgO、LiAlO2、ZrO2、碳納米管(CNT)、BN、SiC、Si3N4、WC、BC、AlN、Fe2O3、BaTiO3、MoS2、α-V2O5、PbTiO3、TiB2、CaSiO3、分子篩ZSM-5、粘土或高嶺土中的一種或多種。所述粘結(jié)劑可選自PVDF、P(VDF-HFP)、PMMA、PAN、PI、PVP、PEO、PVA、CMC、SBR中的一種或多種。

      上述制備陶瓷層(包括第一陶瓷層和第二陶瓷層)的方法包括:將包括無機(jī)顆粒、涂覆溶劑和粘結(jié)劑的漿料涂覆于隔膜表面,烘干后在隔膜表面形成所述陶瓷層。更優(yōu)選情況下,所述無機(jī)顆粒的粒徑為50nm~3μm。在具體操作中,優(yōu)選上述涂覆溶劑用于賦予漿料一定的流動(dòng)性,便于施工,在后續(xù)工藝過程中,該涂覆溶劑被除去,形成僅包含粘結(jié)劑和上述無機(jī)顆粒的無機(jī)顆粒層。本實(shí)用新型中,上述溶劑優(yōu)選為N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N’N-二甲基甲酰胺(DMF)、N’N-二甲基乙酰胺(DMAc)、甲苯、二氯甲烷、三氯甲烷、去離子水、乙醇中的一種或多種。優(yōu)選情況下,上述漿料中,無機(jī)顆粒、涂覆溶劑和粘結(jié)劑的重量比為9~24:67~500:1。

      根據(jù)本實(shí)用新型,多孔耐熱層(包括第一多孔耐熱層和第二多孔耐熱層)優(yōu)選包括聚醚酰亞胺、聚丙烯腈、共聚醚醚酮、聚醚砜、聚酰胺酰亞胺、聚酰胺酸、聚乙烯吡咯烷酮中的一種或多種;優(yōu)選還可以包括輔助聚合物,所述輔助聚合物選自聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸甲酯、聚苯乙烯,聚甲基丙烯酸甲酯和聚氧化乙烯中的一種或者多種;優(yōu)選還包括陶瓷顆粒(具體材料參照前述陶瓷層部分關(guān)于陶瓷顆粒的記載)。

      根據(jù)本實(shí)用新型,多孔耐熱層(包括第一多孔耐熱層和第二多孔耐熱層)的制備方法可以是常規(guī)的能夠形成多孔結(jié)構(gòu)的涂覆方法(例如噴涂和絲網(wǎng)印刷)。該多孔耐熱層的制備方法還可以為靜電紡絲的方法。以靜電紡絲法為例,制備多孔耐熱層的具體制備方法包括:將紡絲聚合物(用于形成多孔耐熱層的有效成分,包括前述所描述的多孔耐熱層材料)溶解分散在溶劑中配制成濃度為3~30wt%的紡絲溶液。更優(yōu)選為8~20wt%的紡絲溶液;然后采用上述獲得的紡絲溶液進(jìn)行靜電紡絲以形成多孔耐熱層。其中用于制備紡絲溶液的溶劑選自N-甲基吡咯烷酮、N’N-二甲基甲酰胺、N’N-二甲基乙酰胺、甲苯、丙酮、去離子水中的一種或多種。

      所述靜電紡絲的基本原理為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知,具體為在噴射裝置和接受裝置之間施加電壓,從源自噴射裝置的錐體端部的紡絲溶液設(shè)置射流,并在電場(chǎng)中被拉伸,最終在接受裝置上形成纖維。其中,所述接受裝置包括滾筒(可旋轉(zhuǎn))或者接收板。所述靜電紡絲法通常包括有針頭紡絲法和無針頭紡絲法,具體過程均為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知,在此不作贅述。

      當(dāng)所述靜電紡絲法為有針頭紡絲法時(shí),紡絲溶液的流速優(yōu)選為0.3-5mL/h,更優(yōu)選為0.6-2mL/h;紡絲溫度優(yōu)選為25-70℃,更優(yōu)選為30-50℃;紡絲濕度優(yōu)選為2%-60%,更優(yōu)選為2%-50%;紡絲電壓優(yōu)選為5-25kV,更優(yōu)選為8-20kV。當(dāng)流速在上述優(yōu)選范圍內(nèi)時(shí),可保證獲得合適的纖維直徑,同時(shí)可有效避免堵塞針頭,保證紡絲的順利進(jìn)行。尤其是在采用本實(shí)用新型提供的混合溶劑的前提下,控制流速在上述范圍內(nèi)可獲得具有優(yōu)異孔隙率和粘結(jié)性能的多孔耐熱層。當(dāng)紡絲溫度和濕度在上述范圍內(nèi)時(shí),與前述的混合溶劑配合,保證紡絲獲得的纖維順利成絲后干燥,避免纖維出現(xiàn)粘連而導(dǎo)致孔隙率下降,并可避免多孔耐熱層的粘結(jié)性能下降。當(dāng)電壓在上述范圍內(nèi)時(shí),可有效激發(fā)紡絲溶液形成射流,從而在電場(chǎng)中產(chǎn)生有效的拉伸作用,獲得直徑合適的纖維,保證形成的纖維的形態(tài),利于提高多孔耐熱層的孔隙率和粘結(jié)性能。此外,所述接收裝置優(yōu)選為滾筒,且滾筒的轉(zhuǎn)速優(yōu)選為100-6000rpm,更優(yōu)選為1000-2000rpm。當(dāng)用于收集纖維的收集裝置的表面的線速度過小時(shí),由于快速運(yùn)動(dòng)的射流為混亂狀態(tài),此時(shí)形成的纖維會(huì)在收集裝置表面呈無規(guī)則堆積的狀態(tài)分布,得到的多孔耐熱層的機(jī)械強(qiáng)度較差。而當(dāng)收集裝置表面線速度達(dá)到一定程度后,形成的纖維會(huì)以圓周的方式緊緊地附著在收集裝置表面上,纖維沉積方向相同,并且基本處于筆直狀態(tài),即產(chǎn)生筆直同向延伸的纖維束。另一方面,當(dāng)收集裝置表面線速度過大時(shí),由于過快的接收速度會(huì)破壞纖維射流,無法得到連續(xù)纖維。通過對(duì)常規(guī)的靜電紡絲工藝的不斷試驗(yàn),發(fā)明人發(fā)現(xiàn),當(dāng)收集裝置的轉(zhuǎn)速為100-6000rpm時(shí),方可獲得具有筆直同向延伸的纖維束。優(yōu)選情況下,當(dāng)收集裝置的轉(zhuǎn)速為1000-2000rpm時(shí),獲得的多孔耐熱層中,纖維的形態(tài)更好,更利于提高多孔耐熱層的機(jī)械強(qiáng)度。

      當(dāng)所述靜電紡絲法為無針頭紡絲法時(shí),紡絲的條件優(yōu)選包括:溫度為25-70℃,濕度為2%-60%,液池移動(dòng)速度為0-2000mm/sec,基材移動(dòng)速度0-20000mm/min(此時(shí)收集裝置為板狀,未轉(zhuǎn)動(dòng))或者滾筒轉(zhuǎn)速為100-6000rpm(此時(shí)收集裝置為滾筒),正極電壓(產(chǎn)生纖維的源頭端的電壓)為0-150kV,負(fù)極電壓(收集裝置的電壓)為-50~0kV,電壓差(源頭端與收集裝置之間的電壓差)為10-100kV;更優(yōu)選包括:溫度為30-50℃,濕度為2%-50%,液池移動(dòng)速度為100-400mm/sec,基材移動(dòng)速度為1000-15000mm/min或者滾筒轉(zhuǎn)速為1000-2000rpm,正極電壓為10-40kV,負(fù)極電壓為-30-0kV,電壓差為20-60kV。

      再例如,在本實(shí)用新型中粘結(jié)層的制備方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知,包括將粘結(jié)劑聚合物和有機(jī)溶劑混合制備粘結(jié)劑漿料,將得到的漿料均勻涂敷(例如噴涂和印刷)在所述隔膜的至少一面上,干燥后形成粘結(jié)層。其中所述粘合劑聚合物可以選自聚偏二氟乙烯-共-六氟丙烯、聚偏二氟乙烯-共-三氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸丁酯、聚丙烯腈、乙酸丁酸纖維素、聚乙烯吡咯烷酮、聚環(huán)氧乙烷、氰乙基支鏈淀粉,氰乙基聚乙烯醇、氰乙基纖維素、氰乙基蔗糖,羧甲基纖維素的任一種或者兩種以上混合物;所述溶劑可以選自丙酮、四氫呋喃、二氯甲烷、三氯甲烷、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、環(huán)己烷中的任一種溶劑或者兩種以上的混合物。

      同時(shí),在本實(shí)用新型中還提供了一種鋰離子二次電池,所述鋰離子二次電池包括正極片、負(fù)極片、電解液和電池隔膜,其中,所述電池隔膜為上述電池隔膜。

      所述電解液為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知,其通常由電解液鋰鹽和有機(jī)溶劑組成。其中,電解液鋰鹽采用可離解的鋰鹽,例如,可以選自六氟磷酸鋰(LiPF6)、高氯酸鋰(LiClO4)、四氟硼酸鋰(LiBF4)等中的至少一種,有機(jī)溶劑可以選自碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)和碳酸二乙酯(DEC)、碳酸亞乙烯酯(VC)等中的至少一種。優(yōu)選地,所述電解液中電解液鋰鹽的濃度為0.8~1.5mol/L。

      所述正極片是由用于鋰離子電池的正極材料、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑調(diào)成漿料涂布于鋁箔上制成。所用的正極材料包括任意可用于鋰離子電池的正極材料,例如,氧化鈷鋰(LiCoO2)、氧化鎳鋰(LiNiO2)、氧化錳鋰(LiMn2O4)、磷酸亞鐵鋰(LiFePO4)等中的至少一種。

      所述負(fù)極片是由用于鋰離子電池的負(fù)極材料、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑調(diào)成漿料涂布于銅箔上制成。所用負(fù)極材料包括任意可用于鋰離子電池的負(fù)極材料,例如,石墨、軟碳、硬碳等中的至少一種。

      本實(shí)用新型提供的鋰離子二次電池的主要改進(jìn)之處在于采用了一種新的電池隔膜,而正極片、負(fù)極片、電池隔膜和電解液的排布方式(連接方式)可以與現(xiàn)有技術(shù)相同,對(duì)此本領(lǐng)域技術(shù)人員均能知悉,在此不作贅述。

      本實(shí)用新型提供的鋰離子二次電池的制備方法包括:將正極片、電池隔膜和負(fù)極片依次層疊或卷繞成極芯,然后往所述極芯中注入電解液并封口,其中,所述電池隔膜為上述電池隔膜。其中,所述正極片、負(fù)極片和電解液的材質(zhì)或組成已經(jīng)在上文中有所描述,在此不作贅述。

      以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式,但是,本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié),在本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi),可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡(jiǎn)單變型,這些簡(jiǎn)單變型均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。

      另外需要說明的是,在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征,在不矛盾的情況下,可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合。為了避免不必要的重復(fù),本實(shí)用新型對(duì)各種可能的組合方式不再另行說明。

      此外,本實(shí)用新型的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合,只要其不違背本實(shí)用新型的思想,其同樣應(yīng)當(dāng)視為本實(shí)用新型所公開的內(nèi)容。

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