[发明专利]一种漏斗型锂电池隔膜及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及锂电池加工生产技术领域，特别涉及一种漏斗型锂电池隔膜及其生产方法。

背景技术

锂电池由于容量大，几乎无记忆效应而被广泛使用。锂电池正负电机之间需要一层隔膜，让离子顺利通过，而电子不能通过，只能由外电路从负极移向正极。目前，锂电池隔膜生产主要采用的方法有：1、拉伸法（干法）：将塑料薄膜加到一定温度，采用物理方法拉伸，使分子链产生较大空隙。此方法孔密度和孔径控制较难，微孔均匀度差，由于只进行纵向拉伸，膜的横向强度差；2、湿法：令塑料膜处于液体状态，加入另一种沸点不同中介的液体物质，改变温度令中介物质相分析析出。在留下的薄膜上留下中介物析出后的空间，即为微孔。此方法生产速度慢，且成本较高、污染大，工艺复杂。两者生产的微孔膜挂液（膜吸附的电解液）能力一般，不利于离子通过。

一般锂电池隔膜厚度在30微米以上的产品稳定性尚可，但25微米及以下的隔膜稳定性较差，膜厚偏差较大，孔隙率不稳定。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种厚度小且抗拉强度大的漏斗型锂电池隔膜及其生产方法。

本发明所采用的技术方案如下：

一种漏斗型锂电池隔膜，包括基膜层，基膜层一面通过离型剂和胶水层粘接有抗蚀刻的保护膜层，所述基膜层内均匀分布有漏斗型微孔微孔。

微孔的最大直径与最小直径比为3：1至10：1。

一种漏斗型锂电池隔膜的生产方法，包括以下步骤：

1）以聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料薄膜为基材，用高能粒子对塑料薄膜进行辐照；

辐照功率为2000-10000千瓦，辐照时间0.5-200秒，通过调整辐照能量、辐照时间调整微孔密度，获得微孔密度范围为每平方厘米10万-2000万个；

2）在塑料薄膜任意一面涂布离型剂和胶水，然后复合一层抗蚀刻的保护膜；

3）将复合好的塑料薄膜浸于盛有酸或碱的溶液中进行蚀刻反应，蚀刻反应温度为70℃—90℃，蚀刻时间为0.2-60分钟，获得的微孔孔径范围在0.5微米—5微米，可通过调整碱液或酸液浓度、反应温度、反应时间精细调整孔径；

4）清洗、烘干、剥离掉保护膜后即可获得锂电池隔膜。

碱的溶液为NaOH溶液，其浓度为15—35%。

本发明提供的技术方案带来的有益效果是：

本发明的原理是：采用高能粒子轰击塑料薄膜，当高能带电核粒子（裂变碎片）穿过高分子塑料薄膜时，在粒子经过的路径上，塑料高分子链被打断，留下一条狭窄的损伤通道，即核微孔，被打断部分的分子链具有与原膜不同的酸碱特性，再浸入酸液或碱液中蚀刻，则被打断处会被腐蚀，形成能够用显微镜观测到的微孔。薄膜浅处的微孔因蚀刻时间长，孔径较大，深处的微孔因蚀刻时间短，孔径较小。

本发明生产的微孔膜在15微米，厚度均匀。由于只对膜的一面进行蚀刻，另一面被保护，因此膜的整体抗拉强度好。

本发明是采用单面蚀刻，另一面复合有抗蚀刻保护膜。膜仅有一面被腐蚀，强度大，而且可采用较薄的基膜进行蚀刻。

使用本发明的方法生产的锂电池隔膜具有厚度小，微孔密度均匀、孔径易控制、生产速度快、生产效率高、抗拉强度大等特点。一般电池隔膜厚度为30微米，而本发明的隔膜厚度为15微米时已经达到一般隔膜的抗拉强度。而对于电池隔膜来说，在保证一定抗拉强度的前提下，隔膜越薄越好。

附图说明

图1为本发明的一种漏斗型锂电池隔膜的结构示意图；

图2为本发明的一种漏斗型锂电池隔膜的微孔的截面示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例一：

如附图1、2所示，一种漏斗型锂电池隔膜，包括基膜层1，基膜层1一面通过离型剂和胶水层2粘接有抗蚀刻的保护膜层3，所述基膜层1内均匀分布有漏斗型微孔微孔11。

微孔11的最大直径与最小直径比为3：1至10：1。

实施例二：

一种漏斗型锂电池隔膜的生产方法，包括以下步骤：

1）以聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料薄膜为基材，用高能粒子对塑料薄膜进行辐照；

辐照功率为2000-10000千瓦，辐照时间0.5-200秒，通过调整辐照能量、辐照时间调整微孔密度，获得微孔密度范围为每平方厘米10万—2000万个；

2）在塑料薄膜任意一面涂布离型剂和胶水，然后复合一层抗蚀刻的保护膜；