專利名稱：一種高強(qiáng)度鋰電池隔膜及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋰電池隔膜加工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種高強(qiáng)度鋰電池隔膜及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
鋰電池由于容量大，幾乎無記憶效應(yīng)而被廣泛使用。鋰電池正負(fù)電機(jī)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(fù)極移向正扱。目前，鋰電池隔膜生產(chǎn)主要采用的方法有1、拉伸法(干法)將塑料薄膜加到一定溫度，采用物理方法拉イ申，使分子鏈產(chǎn)生較大空隙。此方法孔密度和孔徑控制較難，微孔均勻度差，由于只進(jìn)行縱向拉伸，膜的橫向強(qiáng)度差；2、濕法令塑料膜處于液體狀態(tài)，加入另ー種沸點(diǎn)不同中介的液 體物質(zhì)，改變溫度令中介物質(zhì)相分析析出。在留下的薄膜上留下中介物析出后的空間，即為微孔。此方法生產(chǎn)速度慢，且成本較高、污染大，エ藝復(fù)雜。兩者生產(chǎn)的微孔膜掛液(膜吸附的電解液)能力一般，不利于離子通過。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明提供了一種厚度小且抗拉強(qiáng)度大的高強(qiáng)度鋰電池隔膜及其生產(chǎn)方法。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下一種高強(qiáng)度鋰電池隔膜，包括基膜層，基膜層兩面印有縱橫交錯(cuò)的抗酸堿蝕刻的加強(qiáng)筋涂層，所述基膜層上均勻分布有貫穿所述基膜層的微孔。 微孔上下兩側(cè)向中間直徑逐漸縮小，其最大直徑與最小直徑比為3 :1至10 :1?！N高強(qiáng)度鋰電池隔膜的生產(chǎn)方法，包括以下步驟I)以塑料薄膜為基材，用高能粒子對(duì)塑料薄膜進(jìn)行輻照；2)在塑料薄膜兩面涂布加強(qiáng)筋，加強(qiáng)筋為抗酸堿蝕刻涂層；3)將涂布好的塑料薄膜浸于盛有酸或堿的溶液中進(jìn)行蝕刻反應(yīng)即可獲得鋰電池隔膜。步驟I)中輻照的輻照功率為2000-10000千瓦，輻照時(shí)間為0. 5-200秒。步驟3)中蝕刻反應(yīng)時(shí)間為0. 2-60分鐘。當(dāng)塑料薄膜為聚對(duì)苯ニ甲酸こニ醇酯時(shí)，步驟3)中蝕刻反應(yīng)使用的為15 — 35%的NaOH溶液。本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是一般鋰電池隔膜的孔隙率在30-40%時(shí)，掛液能力在30-60%，而本發(fā)明的隔膜在孔隙率為15%吋，已經(jīng)達(dá)到36%的掛液能力。在相同的孔隙率時(shí)，本發(fā)明的鋰電池隔膜的掛液能力是現(xiàn)有干法、濕法膜的2-4倍?，F(xiàn)有拉伸法隔膜是縱向拉伸，膜的橫向強(qiáng)度很低。本發(fā)明在隔膜的兩面印有縱橫交錯(cuò)的抗酸堿蝕刻的加強(qiáng)筋涂層，從而更大的加強(qiáng)了膜的抗拉強(qiáng)度。
使用本發(fā)明方法生產(chǎn)的鋰電池隔膜具有厚度小，微孔密度均勻、孔徑易控制、生產(chǎn)速度快、生產(chǎn)效率高、抗拉強(qiáng)度大等特點(diǎn)。


圖I為本發(fā)明的一種高強(qiáng)度鋰電池隔膜的結(jié)構(gòu)主視圖；圖2為本發(fā)明的一種高強(qiáng)度鋰電池隔膜的結(jié)構(gòu)剖視圖；圖3為本發(fā)明的一種高強(qiáng)度鋰電池隔膜的微孔的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)ー步地詳細(xì)描述。實(shí)施例一 如附圖1、2所示，一種高強(qiáng)度鋰電池隔膜，包括基膜層1，基膜層I兩面印有縱橫交錯(cuò)的抗酸堿蝕刻的加強(qiáng)筋涂層2，所述基膜層I上均勻分布有貫穿所述基膜層I的微孔3。如附圖3所示，微孔3上下兩側(cè)向中間直徑逐漸縮小，其最大直徑與最小直徑比為
3:1 至 10 :1。實(shí)施例ニ 一種高強(qiáng)度鋰電池隔膜的生產(chǎn)方法，包括以下步驟I)以塑料薄膜為基材，用高能粒子對(duì)塑料薄膜進(jìn)行輻照，輻照的輻照功率為2000-10000千瓦，輻照時(shí)間為0. 5-200秒；2)在塑料薄膜兩面涂布加強(qiáng)筋，加強(qiáng)筋為抗酸堿蝕刻涂層；3)將涂布好的塑料薄膜浸于盛有酸或堿的溶液中進(jìn)行蝕刻反應(yīng)即可獲得鋰電池隔膜，蝕刻反應(yīng)時(shí)間為0. 2-60分鐘。當(dāng)塑料薄膜為聚對(duì)苯ニ甲酸こニ醇酯時(shí)，步驟3)中蝕刻反應(yīng)使用的為15 — 35%的NaOH溶液。本發(fā)明的原理是采用高能粒子轟擊塑料薄膜，當(dāng)高能帶點(diǎn)核粒子(裂變碎片)穿過高分子塑料薄膜時(shí)，在粒子經(jīng)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，再浸入酸液或堿液中蝕刻，則被打斷處會(huì)被腐蝕，形成能夠用顯微鏡觀測(cè)到的微孔。薄膜淺處的微孔因蝕刻時(shí)間長(zhǎng)，孔徑較大，深處的微孔因蝕刻時(shí)間短，孔徑較小。 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種高強(qiáng)度鋰電池隔膜，包括基膜層，其特征在于，所述基膜層兩面印有縱橫交錯(cuò)的抗酸堿蝕刻的加強(qiáng)筋涂層，所述基膜層上均勻分布有貫穿所述基膜層的微孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種高強(qiáng)度鋰電池隔膜，其特征在于，所述的微孔上下兩側(cè)向中間直徑逐漸縮小，其最大直徑與最小直徑比為3 :1至10 :1。
3.一種高強(qiáng)度鋰電池隔膜的生產(chǎn)方法，包括以下步驟 1)以塑料薄膜為基材，用高能粒子對(duì)塑料薄膜進(jìn)行輻照； 2)在塑料薄膜兩面涂布加強(qiáng)筋，加強(qiáng)筋為抗酸堿蝕刻涂層； 3)將涂布好的塑料薄膜浸于盛有酸或堿的溶液中進(jìn)行蝕刻反應(yīng)即可獲得鋰電池隔膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高強(qiáng)度鋰電池隔膜的生產(chǎn)方法，其特征在于所述步驟I)中輻照的輻照功率為2000-10000千瓦，輻照時(shí)間為0. 5-200秒。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高強(qiáng)度鋰電池隔膜的生產(chǎn)方法，其特征在于所述步驟3)中蝕刻反應(yīng)時(shí)間為0. 2-60分鐘。
6.根據(jù)權(quán)利要求3至5任一一項(xiàng)所述的一種高強(qiáng)度鋰電池隔膜的生產(chǎn)方法，其特征在于當(dāng)塑料薄膜為聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯時(shí)，步驟3)中蝕刻反應(yīng)使用的為15 — 35%的NaOH溶液。
全文摘要
本發(fā)明涉及鋰電池隔膜加工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種高強(qiáng)度鋰電池隔膜及其生產(chǎn)方法。其隔膜結(jié)構(gòu)包括基膜層，所述基膜層兩面印有縱橫交錯(cuò)的抗酸堿蝕刻的加強(qiáng)筋涂層，所述基膜層上均勻分布有貫穿所述基膜層的微孔。使用本發(fā)明方法生產(chǎn)的鋰電池隔膜具有厚度小，微孔密度均勻、孔徑易控制、生產(chǎn)速度快、生產(chǎn)效率高、抗拉強(qiáng)度大等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01M2/16GK102760850SQ201210208660
公開日2012年10月31日 申請(qǐng)日期2012年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月21日
發(fā)明者凌紅旗, 崔清臣, 黃海龍 申請(qǐng)人:中山國(guó)安火炬科技發(fā)展有限公司