專利名稱:一種鋰電池隔膜的制作方法
技術領域:
本實用新型涉及一種鋰電池隔膜。
背景技術:
鋰電池由于容量大,幾乎無記憶效應而被廣泛使用。鋰電池正負電極之間需要一層隔膜,讓離子順利通過,而電子不能通過,只能由外電路從負極移向正極。目前,鋰電池隔膜生產主要采用方法有1、拉伸法(干法)將塑料薄膜加到一定溫度,采用物理方法拉伸, 使分子鏈產生較大空隙。此方法孔密度和孔徑控制較難,微孔均勻度差;2、濕法令塑料薄膜處于液體狀態,加入另一種沸點不同中介的液體物質,改變溫度令中介物質相分析析出。 在留下的薄膜上留下中介勿析出后的空間,即為微孔。此方法生產速度慢,且成本較高,工藝難度大。兩者生產的微孔膜掛液(膜吸附的電解液)能力一般,不利于離子通過。
實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種掛液能力高的鋰電池隔膜。本實用新型是通過以下技術方案實現的一種鋰電池隔膜,其特征在于所述隔膜上形成有若干貫穿隔膜的微孔,所述微孔由兩個漏斗型孔構成且該兩個漏斗型孔的小直徑端對接。上述所述微孔在隔膜上均勻分布。上述所述漏斗型孔的最大直徑與最小直徑比為3 1至10 1。本實用新型的優點在于采用本實用新型生產的鋰電池隔膜具有掛液能力高、微孔密度均勻的特點,采用本實用新型的生產方法,隔膜微孔孔徑易控制、生產速度快、生產效率高。一般鋰電池隔膜的孔隙率在30-40%時,掛液能力在30-60%。而本實用新型的隔膜在孔隙率為15%時,即可以達到36%的掛液能力。在相同的孔隙率時,本實用新型的鋰電池隔膜的掛液能力是干法拉伸膜、濕法膜的2-4倍。
圖1是本實用新型生產的鋰電池隔膜的結構示意圖。圖2是本實用新型生產的鋰電池隔膜上形成的微孔的顯微照片,深色部分為淺處的微孔,孔徑為1 5微米,深色中央部分的白點為深處的通透的微孔,孔徑為0. 5 1微米。
具體實施例為了進一步理解本實用新型,下面結合實施例對本實用新型的優選實施方案進行描述,但是應當理解,這些實施例只為進一步說明本實用新型的特征和優點,而不是對本實用新型的限制。實施例一[0013]如圖1所示,鋰電池隔膜1上分布有若干核微孔2,微孔2由兩個漏斗型孔21、22 構成且該兩個漏斗型孔21、22的小直徑端對接,漏斗型孔的最大直徑與最小直徑比為3 1 至10 1,從而大幅地增加了掛液能力。一種鋰電池隔膜的生產方法,包括以下步驟1)以PET塑料薄膜為基材,用高能帶電粒子對塑料薄膜進行輻照。輻照功率為2000-10000千瓦,輻照時間為0. 5 200秒,可通過調整輻照能量、輻照時間調整微孔密度,獲得微孔密度范圍為每平方厘米10萬 2000萬個。2)將經過輻照的PET塑料薄膜浸于盛有NaOH溶液的容器中進行蝕刻反應即可獲得鋰電池隔膜。NaOH溶液的濃度為15_35%、蝕刻反應溫度為70攝氏度 90攝氏度,蝕刻時間為 0. 2-60分鐘,獲得的微孔孔徑范圍在0. 5微米 15微米,可通過調整堿液濃度、反應溫度、 及反應時間精細調整孔徑。本實用新型的原理是采用高能粒子轟擊塑料薄膜,當高能帶電核粒子(裂變碎片)穿過高分子塑料薄膜時,在粒子經過的路徑上,塑料高分子鏈被打斷,留下一條狹窄的損傷通道——核微孔,被打斷部分的分子鏈具有與原膜不同酸堿特性,再浸入酸液或者堿液中蝕刻,則被打斷處會被腐蝕,形成能夠用顯微鏡觀測到的微孔。薄膜淺處的微孔因蝕刻時間長,孔徑較大,深處的微孔因蝕刻時間短,孔徑較小。本實用新型的優點在于使用該方法生產的鋰電池隔膜具有掛液能力高、微孔密度均勻、孔徑易控制、生產速度快、生產效率高的特點。一般鋰電池隔膜的孔隙率在30-40%時,掛液能力在30-60%。而本實用新型的隔膜在孔隙率為15%時,即可以達到36%的掛液能力。在相同的孔隙率時,本實用新型的隔膜的掛液能力是干法拉伸膜、濕法膜的2-4倍。
權利要求1.一種鋰電池隔膜,其特征在于所述隔膜上形成有若干貫穿隔膜的微孔,所述微孔由兩個漏斗型孔構成且該兩個漏斗型孔的小直徑端對接。
2.根據權利要求1所述的一種鋰電池隔膜,其特征在于所述微孔在隔膜上均勻分布。
3.根據權利要求1或2所述的一種鋰電池隔膜,其特征在于所述漏斗型孔的最大直徑與最小直徑比為3 1至10 1。
專利摘要本實用新型涉及一種鋰電池隔膜。一種鋰電池隔膜,其特征在于所述隔膜上形成有若干貫穿隔膜的微孔,所述微孔由兩個漏斗型孔構成且該兩個漏斗型孔的小直徑端對接。本實用新型的優點在于采用本實用新型生產的鋰電池隔膜具有掛液能力高、微孔密度均勻的特點。
文檔編號H01M2/18GK201975449SQ20112007960
公開日2011年9月14日 申請日期2011年3月24日 優先權日2011年3月24日
發明者凌紅旗, 崔清臣, 晏光明, 黃海龍 申請人:中山國安火炬科技發展有限公司