一種鋰離子電池用隔離膜及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鋰離子電池用隔離膜及其制造方法，所述隔離膜包括阻隔層和支撐層，所述阻隔層和支撐層之間設(shè)有黏合層。所述制造方法包括以下步驟：1）膜A放卷，輸送至打孔設(shè)備位置進(jìn)行打孔操作，其中，膜A包括支撐層和離型膜層，支撐層和離型膜層之間設(shè)有黏合層；2）打孔后的膜輸送至分層軋輥中，通過分層軋輥將外層的離型膜層離型，形成膜B；3）膜B輸送至貼合滾輪，通過貼合滾輪在膜B的黏合層外貼合阻隔層；4）阻隔層貼合后通過熱壓合輪進(jìn)行熱壓操作，最后得到成品隔離膜。其隔離膜的收縮特性以及橫向抗拉強(qiáng)度得到有效改善。
【專利說明】一種鋰離子電池用隔離膜及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及鋰離子電池【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種鋰離子電池用隔離膜及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]高容量的鋰離子電池應(yīng)用在電動(dòng)(EV)或油電混合車(HEV)上，為了達(dá)到快充快放的特性，在隔離膜的選擇上對(duì)于其孔隙率及耐熱性質(zhì)有嚴(yán)苛的要求。
[0003]目前，鋰離子電池用隔離膜利用聚乙烯、聚丙烯等泛用樹脂制成，其存在耐熱性不佳的問題。隨著高功率的鋰電池發(fā)展，安全性的考慮而日趨重要。其中在不喪失薄膜基本特性下，提升薄膜高溫的熱穩(wěn)定性，是各家廠商極力爭(zhēng)取的目標(biāo)。
[0004]鋰離子電池用隔離膜的制備過程中，不能夠避免的就是必須將薄膜進(jìn)行延伸，而延伸后的隔離膜產(chǎn)品，存在收縮較大問題；隔離膜的橫向抗拉強(qiáng)度不高，一直無法得到有效改善。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種鋰離子電池用隔離膜及其制造方法，其隔離膜的收縮特性以及橫向抗拉強(qiáng)度得到有效改善。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:一種鋰離子電池用隔離膜，包括阻隔層和支撐層，所述阻隔層和支撐層之間設(shè)有黏合層。
[0007]所述阻隔層為阻隔層I和阻隔層II兩層，所述阻隔層I和阻隔層II分別設(shè)在支撐層的兩側(cè)。
[0008]所述阻隔層的表面設(shè)有一組孔，阻隔層厚度在8-100 μ，表面孔徑在0.1-1 μ。
[0009]所述支撐層的表面設(shè)有一組孔，支撐層厚度在8-100 μ ,表面孔徑在0.0Olmm -300mmo
[0010]所述支撐層材質(zhì)為滌綸或聚酰胺纖維。
[0011]所述黏合層的厚度在0.1-100 μ。
[0012]所述黏合層材質(zhì)為硅膠或亞克力膠。
[0013]所述黏合層的耐溫性在80_130°C。
[0014]一種上述所述鋰離子電池用隔離膜的制造方法，所述制造方法包括以下步驟:
[0015]I)膜A放卷，輸送至打孔設(shè)備位置進(jìn)行打孔操作，其中，膜A包括支撐層和離型膜層，支撐層和離型膜層之間設(shè)有黏合層；
[0016]2)打孔后的膜輸送至分層軋輥中，通過分層軋輥將外層的離型膜層離型，形成膜B ;
[0017]3)膜B輸送至貼合滾輪，通過貼合滾輪在膜B的黏合層外貼合阻隔層；
[0018]4)阻隔層貼合后通過熱壓合輪進(jìn)行熱壓操作，最后得到成品隔離膜。
[0019]其中，在所述步驟I)和步驟2)之間的膜通過一組蓄布架。[0020]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn):通過黏合層避免阻隔層和支撐層兩層之間因?yàn)槿邳c(diǎn)不同而產(chǎn)生黏著力不同而容易剝離的問題；支撐層選擇高耐熱性質(zhì)的基材，提升隔離膜的熱穩(wěn)定性；在確保隔離膜一般必須特性下，其隔離膜的橫向抗拉強(qiáng)度提升79%，隔離膜在130°C、90分鐘的高溫收縮測(cè)試中僅為10%，使隔離膜的收縮特性以及橫向抗拉強(qiáng)度得到有效改善。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]下面對(duì)本說明書各幅附圖所表達(dá)的內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作簡(jiǎn)要說明:
[0022]圖1為本發(fā)明隔離膜結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖2為本發(fā)明隔離膜制造方法流程示意圖。
[0024]圖3為圖2中膜A結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖4為圖2中膜B結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖5為圖4的俯視圖。
[0027]圖中:1.放卷機(jī)構(gòu)1、2.導(dǎo)輪1、3.打孔設(shè)備、4.導(dǎo)輪I1、5.蓄布架、6.收卷機(jī)構(gòu)I >7.分層軋輥、8.放卷機(jī)構(gòu)I1、9.貼合滾輪、10.熱壓合輪、11.收卷機(jī)構(gòu)I1、12.離型膜層
I>13.黏合層1、14.支撐層、15.黏合層I1、16.離型膜層I1、17.打孔后膜層、18.阻隔層
1、19.阻隔層II。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面對(duì)照附圖，通過對(duì)實(shí)施例的描述，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0029]如圖1所示，該鋰離子電池用隔離膜，包括阻隔層和支撐層，在阻隔層和支撐層之間設(shè)有黏合層。
[0030]至少有三層，其五層較佳。阻隔層為兩層，分別為阻隔層I 18和阻隔層II 19，阻隔層I 18和阻隔層II 19分別設(shè)在支撐層14的兩側(cè)，阻隔層I 18與支撐層14之間設(shè)有黏合層I 13，阻隔層II 19與支撐層14之間設(shè)有黏合層II 15，形成五層的隔離膜C。
[0031]其中，阻隔層為多孔膜，阻隔層厚度在8-100μ，表面孔徑在0.1-1 μ ;其孔隙用于隔絕電池正負(fù)極并提供離子導(dǎo)通功能。阻隔層結(jié)構(gòu)可以為單層或多層復(fù)合。阻隔層材料可為PET/PP/PE/PVDF/PI/POM/TPX等結(jié)晶或非晶高分子材料。
[0032]支撐層14上使用機(jī)械或鐳射技術(shù)打有一組孔，支撐層厚度在8-100 μ，表面孔徑在0.0Olmm - 300mm。支撐層結(jié)構(gòu)可以為單層或多層復(fù)合。支撐層材料可以為PET/PP/PE/PVDF/PI/P0M/TPX等材料，選用滌綸或聚酰胺纖維較佳，用以增加隔離膜的雙向的機(jī)械強(qiáng)度以及耐熱性質(zhì)。
[0033]黏合層的厚度在0.1-100 μ，黏合層材質(zhì)為硅膠或亞克力膠，黏合層的耐溫性在80-130°C，其中在motnGT:較佳，通過黏合層避免阻隔層和支撐層兩層之間因?yàn)槿邳c(diǎn)不同而產(chǎn)生黏著力不同而容易剝離的問題。
[0034]如圖2至圖5所示，為鋰離子電池用隔離膜的制造方法工藝流程，該制造方法包括以下步驟:
[0035]首先，對(duì)放卷機(jī)構(gòu)I I上的膜A進(jìn)行放卷操作，其中，膜A包括支撐層14和離型膜層，支撐層和離型膜層之間設(shè)有黏合層，離型膜層為兩層，設(shè)在支撐層兩側(cè)的最外層，分別為離型膜層I 12和離型膜層II 16，形成五層膜結(jié)構(gòu)；
[0036]通過導(dǎo)輪I 2將放卷后的膜A輸送至打孔設(shè)備3位置，進(jìn)行打孔操作，其中，打孔設(shè)備3可選擇機(jī)械/鐳射打孔設(shè)備；
[0037]打孔后的膜通過導(dǎo)輪II 4輸送至一組蓄布架5，通過蓄布架5后輸送至分層軋輥7中，通過分層軋輥7將外層的離型膜層I 12和離型膜層II 16進(jìn)行離型操作，形成膜B，分離后的離型膜層利用收卷機(jī)構(gòu)I 6收卷；
[0038]膜B輸送至貼合滾輪9，通過貼合滾輪9在膜B的黏合層I 13外貼合阻隔層I 18、黏合層II 15外貼合阻隔層II 19；
[0039]阻隔層I 18和阻隔層II 19貼合后通過熱壓合輪10進(jìn)行熱壓操作，得到成品隔離膜C，最后通過收卷機(jī)構(gòu)II 11進(jìn)行收卷。
[0040]實(shí)施例1，采用上述制造方法，其中，膜A包含五層結(jié)構(gòu)，離型膜層I和離型膜層II材質(zhì)為滌綸，厚度為50 μ ;黏合層I和黏合層II材質(zhì)為亞克力膠，厚度為3 μ ;支撐層材質(zhì)為滌綸，厚度為3.5μ。
[0041]膜A結(jié)構(gòu)打孔的圓孔直徑為2_6mm，離型膜層離型后形成打孔后膜層17，在與阻隔層I和阻隔層II貼合，形成隔離膜C。其中，阻隔層I和阻隔層II為聚丙烯樹脂多孔膜，厚度為14 μ，表面孔洞直徑〈I μ。
[0042]實(shí)施例1中的隔離膜C與現(xiàn)有隔離膜性能測(cè)試結(jié)果對(duì)比，見表1。
[0043]表1為隔離膜性能測(cè)試對(duì)比表
【權(quán)利要求】
1.一種鋰離子電池用隔離膜，其特征在于:包括阻隔層和支撐層，所述阻隔層和支撐層之間設(shè)有黏合層。
2.如權(quán)利要求1所述鋰離子電池用隔離膜，其特征在于:所述阻隔層為阻隔層I和阻隔層II兩層，所述阻隔層I和阻隔層II分別設(shè)在支撐層的兩側(cè)。
3.如權(quán)利要求1所述鋰離子電池用隔離膜，其特征在于:所述阻隔層的表面設(shè)有一組孔，阻隔層厚度在8-100 μ，表面孔徑在0.1-1 μ。
4.如權(quán)利要求1所述鋰離子電池用隔離膜，其特征在于:所述支撐層的表面設(shè)有一組孔，支撐層厚度在8-100 μ，表面孔徑在0.0Olmm - 300_。
5.如權(quán)利要求1所述鋰離子電池用隔離膜，其特征在于:所述支撐層材質(zhì)為滌綸或聚酰胺纖維。
6.如權(quán)利要求1所述鋰離子電池用隔離膜，其特征在于:所述黏合層的厚度在0.1-1OO u ο
7.如權(quán)利要求1所述鋰離子電池用隔離膜，其特征在于:所述黏合層材質(zhì)為硅膠或亞克力膠。
8.如權(quán)利要求1所述鋰離子電池用隔離膜，其特征在于:所述黏合層的耐溫性在80-130°C。
9.一種如權(quán)利要求1所述鋰離子電池用隔離膜的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括以下步驟: 1)膜A放卷，輸送至打孔設(shè)備位置進(jìn)行打孔操作，其中，膜A包括支撐層和離型膜層，支撐層和離型膜層之間設(shè)有黏合層；2)打孔后的膜輸送至分層軋輥中，通過分層軋輥將外層的離型膜層離型，形成膜B； 3)膜B輸送至貼合滾輪，通過貼合滾輪在膜B的黏合層外貼合阻隔層； 4)阻隔層貼合后通過熱壓合輪進(jìn)行熱壓操作，最后得到成品隔離膜。
10.如權(quán)利要求9所述制造方法，其特征在于:所述步驟I)和步驟2)之間的膜通過一組蓄布架。
【文檔編號(hào)】H01M2/18GK103904280SQ201410123741
【公開日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2014年3月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月27日
【發(fā)明者】林文逸, 彭康珉 申請(qǐng)人:達(dá)尼特材料科技（蕪湖）有限公司