一种热关断耐高温高安全涂布改性隔膜及其制备方法

技术领域

本发明涉及锂离子电池隔膜技术领域，具体为一种热关断耐高温高安全涂布改性隔膜及其制备方法。

背景技术

锂离子电池在充放电过程或发生短路等情况中会有较多的热量放出，使得电池局部热量积聚温度升高，严重情况可导致电池发生爆炸，因此，锂离子电池隔膜作为隔绝电池中正负极的关键材料，首先，要求隔膜在锂离子电池发生热失控情况下能够实现热关断作用，阻止正负极之间继续进行离子交换，其次，要保证在较高温度下隔膜保持完好以达到对正负极隔绝作用，防止因升温导致隔膜变形而发生正负极接触短路。

随着时代的进步和科技的发展，人们对锂离子电池隔膜的使用要求越来越高，现有市场上锂离子电池隔膜的耐热性已经无法满足人们的使用需求，在高温使用过程中易出现损坏影响电池的使用安全，且加工工艺复杂，产出成本较高，不利于产品的发展推广。

发明内容

本发明的目的在于提供一种热关断耐高温高安全涂布改性隔膜及其制备方法，具备制作简单的优点，解决了现有市场上锂离子电池隔膜的耐热性已经无法满足人们的使用需求，在高温使用过程中易出现损坏影响电池的使用安全，且加工工艺复杂，产出成本较高，不利于产品发展推广的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种热关断耐高温高安全涂布改性隔膜，包括涂布改性隔膜本体，所述涂布改性隔膜本体包括有复合涂层和聚丙烯基膜，所述聚丙烯基膜的数量为两层，两层所述聚丙烯基膜分别位于聚丙烯基膜的顶部和底部位置。

优选的，所述聚丙烯基膜的厚度为23纳米，所述复合涂层的厚度为3纳米。

优选的，所述复合涂层的组成成分包括有陶瓷颗粒、玻璃纤维、改性粘合剂、三氧化二铝，且改性粘合剂的使用材质为环氧树脂。

优选的，所述复合涂层的组分质量份数为陶瓷颗粒10份、玻璃纤维5份、改性粘合剂25份、三氧化二铝4份、水30份。

优选的，一种热关断耐高温高安全涂布改性隔膜的其制备方法，其作业步骤包括有：原材料混合、原材料改性、涂布加工、拉伸。

优选的，所述原材料混合步骤包括，将陶瓷颗粒、玻璃纤维、改性粘合剂、三氧化二铝和水进行混合，无尘环境下密封混合，混合温度为六十度，混合时间不少于三十分钟。

优选的，所述原材料改性步骤包括，将原材料混合步骤产出材料在混合过程中加压并升温，添加1份数的聚丙烯酸铵，加压压力为10-15MPa，温度控制在115-135摄氏度。

优选的，所述涂布加工步骤包括，将原材料改性产出材料冷却至50-55度后，使用涂布设备将原料均匀涂抹在聚丙烯膜的表面，作业环境温度控制在50-60度，作业完成后进行干燥收卷。

优选的，所述拉伸步骤包括：将涂布加工步骤产出的产品进行受力拉伸形变，作业环境温度控制在85-95度，拉伸力控制在15N，拉伸形变量为15%-20%。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本发明通过陶瓷颗粒、玻璃纤维和三氧化二铝的使用，能够有效确保涂布改性隔膜的耐高温性能，避免其受热损坏影响电池的使用，通过优化生产工艺，加快了制备的效率，降低了生产成本，解决了现有市场上锂离子电池隔膜的耐热性已经无法满足人们的使用需求，在高温使用过程中易出现损坏影响电池的使用安全，且加工工艺复杂，产出成本较高，不利于产品发展推广的问题。

2、通过无尘的作业环境，能够确保产品的纯度，保障了产品的产出质量；

通过加压升温的操作，能够有效有效缩短加工时间，提升了改性加工的效率；

通过涂布工艺的使用，能够使材料的附着效果更好，提升了产品表面涂层的均匀度；

通过高温拉伸，能够使产品表面出现均匀的细小微孔，拉伸效果更好，不易出现拉断以及开孔不均的现象。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图中：1、涂布改性隔膜本体；2、复合涂层；3、聚丙烯基膜。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1，一种热关断耐高温高安全涂布改性隔膜，包括涂布改性隔膜本体1，涂布改性隔膜本体1包括有复合涂层2和聚丙烯基膜3，聚丙烯基膜3的数量为两层，两层聚丙烯基膜3分别位于聚丙烯基膜3的顶部和底部位置。

本实施例中，具体的，聚丙烯基膜3的厚度为23纳米，复合涂层2的厚度为3纳米。

本实施例中，具体的，复合涂层2的组成成分包括有陶瓷颗粒、玻璃纤维、改性粘合剂、三氧化二铝，且改性粘合剂的使用材质为环氧树脂。

本实施例中，具体的，复合涂层2的组分质量份数为陶瓷颗粒10份、玻璃纤维5份、改性粘合剂25份、三氧化二铝4份、水30份。

一种热关断耐高温高安全涂布改性隔膜的其制备方法，其作业步骤包括有：原材料混合、原材料改性、涂布加工、拉伸。

本实施例中，具体的，原材料混合步骤包括，将陶瓷颗粒、玻璃纤维、改性粘合剂、三氧化二铝和水进行混合，无尘环境下密封混合，混合温度为六十度，混合时间不少于三十分钟，通过无尘的作业环境，能够确保产品的纯度，保障了产品的产出质量。

本实施例中，具体的，原材料改性步骤包括，将原材料混合步骤产出材料在混合过程中加压并升温，添加1份数的聚丙烯酸铵，加压压力为10-15MPa，温度控制在115-135摄氏度，通过加压升温的操作，能够有效有效缩短加工时间，提升了改性加工的效率。

本实施例中，具体的，涂布加工步骤包括，将原材料改性产出材料冷却至50-55度后，使用涂布设备将原料均匀涂抹在聚丙烯膜的表面，作业环境温度控制在50-60度，作业完成后进行干燥收卷，通过涂布工艺的使用，能够使材料的附着效果更好，提升了产品表面涂层的均匀度。

本实施例中，具体的，拉伸步骤包括：将涂布加工步骤产出的产品进行受力拉伸形变，作业环境温度控制在85-95度，拉伸力控制在15N，拉伸形变量为15%-20%，通过高温拉伸，能够使产品表面出现均匀的细小微孔，拉伸效果更好，不易出现拉断以及开孔不均的现象。

使用时，本发明通过陶瓷颗粒、玻璃纤维和三氧化二铝的使用，能够有效确保涂布改性隔膜的耐高温性能，避免其受热损坏影响电池的使用，通过优化生产工艺，加快了制备的效率，降低了生产成本，解决了现有市场上锂离子电池隔膜的耐热性已经无法满足人们的使用需求，在高温使用过程中易出现损坏影响电池的使用安全，且加工工艺复杂，产出成本较高，不利于产品发展推广的问题。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。