[发明专利]具有压缩弹性的复合隔膜及其制造方法

说明书

具有压缩弹性的复合隔膜及其制造方法，将低阻力的大孔PE基膜放卷后进入熔喷布负压接收网帘或多孔负压辊筒的表面，然后在大孔PE基膜的表面采用熔喷工艺进行在线喷涂，形成新型弹性纤维熔喷布微多孔膜层，熔喷布微多孔膜层采用具有压缩弹性和良好电解液相容性的橡/塑IPN互穿网络微观结构的新型弹性纤维组织结构，其中的橡胶材料提供压缩弹性，其中的PP塑料为新型弹性纤维提供耐电解液中的酯类溶剂溶解的化学稳定性，本发明的熔喷布微多孔膜层可以适应负极材料的膨胀/收缩行为，具有优越的压缩弹性，可以保证极片之间电解质通路良好、应力分布均匀，极片和隔膜之间不会出现局部贫液或微短路现象，可以提高锂离子电池的寿命和安全性。

技术领域

本发明属于锂离子电池领域，尤其是动力电池及储能电池中使用的关键隔膜材料及其制造方法。

背景技术

锂离子电池以其能量密度高，无记忆效应，广泛应用于手机、笔记本电脑、电动汽车、储能等领域，目前作为移动能源的动力电池和固定的储能用电池均要求提高锂离子电池的使用循环寿命和安全性，电池的使用寿命希望提高到与整车等寿命甚至更高。

部分企业生产的动力电池为了提高能量密度，在电芯的负极活性材料中掺混入硅纳米线或硅纳米颗粒，由于充电时硅材料的巨大体积膨胀，常常会出现隔膜被局部微刺穿形成的微短路甚至是短路放电、着火爆炸等恶性事故频发；另外常规使用的湿法PE基膜加上陶瓷涂层虽然有一定的抑制微短路的能力，但是这种陶瓷涂层复合隔膜在厚度方向基本不具备压缩弹性，无法适应充电时负极材料的体积膨胀，电芯内部应力积累和疲劳，常会导致极片的活性材料局部剥离，电池组使用寿命和一致性难以保证。

为适应充电时负极材料的体积膨胀、放电时负极材料出现体积收缩行为，在常规陶瓷涂层复合隔膜基础上有的电池厂家在隔膜的表面喷淋PVDF共聚物的点阵涂层，期望在吸收电解液后PVDF共聚物出现适度溶胀，形成凝胶态的弹性体以补偿和适应负极的体积膨胀/收缩行为；但是该种技术这种旋转喷涂的PVDF共聚物点阵很难做到微观分布均匀，电池还是会时常出现微短路、自放电等问题，从而影响电池的使用寿命和安全性。

为克服现有技术的局限性，特提出本发明。

发明内容