一种锂电池专用陶瓷隔膜的制作方法

本实用新型涉及锂电池技术领域，特别涉及一种锂电池专用陶瓷隔膜。

背景技术：

随着现代科技的不断进步，电子设备运用的十分普遍，目前的电子设备基本上通过锂电池进行存储电能，为电子设备进行供电，如：手机锂电池、平板锂电池、电动车锂电池，甚至是动力锂电池。

在锂电池的结构中，隔膜是关键的内层组件之一；隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等，直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性，性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用；隔膜的主要作用是使电池的正、负极分隔开来，防止两极接触而短路 , 此外还具有能使电解质离子通过的功能；隔膜材质是不导电的，其物理化学性质对电池的性能有很大的影响；电池的种类不同，采用的隔膜也不同；现有技术中的隔膜设计往往由于技术不够成熟，锂电池在耐高温方面存在很大的不足，尤其是隔膜的防火性能不够，隔膜容易产生燃烧，常常导致锂电池爆炸的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种锂电池专用陶瓷隔膜，其具有提高锂电池防火性能的优点。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种锂电池专用陶瓷隔膜，包括基础膜，所述基础膜两侧面均设有陶瓷材料层，其中一层所述陶瓷材料层表面设有无卤阻燃绝缘聚脲涂层，另一层所述陶瓷材料层表面设有硅酸盐阻燃涂层，所述无卤阻燃绝缘聚脲涂层两侧面上均设有异噻唑啉酮树脂涂层。

通过采用上述技术方案，硅酸盐阻燃涂层与无卤阻燃绝缘聚脲涂层具有良好的防火阻燃作用，在电池内部产生明火时能有效的保护内部的基础膜，从而有效的防止火焰沿着基础膜进行蔓延，从而使内部不会产生大面积的明火，从而锂电池不会持续的产生较大的热膨胀效果，从而有效的防止锂电池产生火灾甚至爆炸，提高了使用时的安全性，且异噻唑啉酮树脂涂层能有效的保护无卤阻燃绝缘聚脲涂层被电解液腐蚀，从而在锂电池长时间时候后，无卤阻燃绝缘聚脲涂层依旧能保持良好的防火阻燃作用。

进一步的，靠近所述基础膜的异噻唑啉酮树脂涂层厚度为1um，远离所述基础膜的异噻唑啉酮树脂涂层厚度为3um。

通过采用上述技术方案，由于无卤阻燃绝缘聚脲涂层一侧有基础膜，而基础膜上电解液的含量较小，从而1um厚度的异噻唑啉酮树脂涂层就能有效的对无卤阻燃绝缘聚脲涂层进行保护，从而减少了整体的厚度以及锂电池的制造成本。

进一步的，所述异噻唑啉酮树脂涂层由异噻唑啉酮树脂涂料均匀涂布而成。

通过采用上述技术方案，异噻唑啉酮树脂涂层涂覆均匀，有效的保证各个位置的防腐效果相同，提高防腐作用，减少资源的浪费。

进一步的，所述无卤阻燃绝缘聚脲涂层由无卤阻燃绝缘聚脲涂料均匀涂布5um而成。

通过采用上述技术方案，无卤阻燃绝缘聚脲涂层涂覆均匀，有效的保证各个位置的防火阻燃效果相同，提高防火阻燃作用，减少资源的浪费。

进一步的，所述硅酸盐阻燃涂层由硅酸盐阻燃涂料均匀涂布6um而成。

通过采用上述技术方案，硅酸盐阻燃涂层涂覆均匀，有效的保证各个位置的防火阻燃效果相同，提高防火阻燃作用，减少资源的浪费。

进一步的，所述基础膜为PE膜。

通过采用上述技术方案，PE膜具有防潮性、耐热性、拉伸强度高、阻隔性强。

进一步的，所述基础膜上均布有若干个贯穿孔。

通过采用上述技术方案，贯穿孔能有效的提高了锂电池内部的电解液的流动性，提高锂电池的性能。

进一步的，所述贯穿孔倾斜设置。

通过采用上述技术方案，电解液在基础膜内进行倾斜的流动，从而减少对异噻唑啉酮树脂涂层的冲击，提高了异噻唑啉酮树脂涂层的使用寿命。

进一步的，所述陶瓷材料层为氧化铝层。

通过采用上述技术方案，氧化铝涂层具有优异的耐高温性，在180摄氏度以上还能保持隔膜完整形态，氧化铝涂层可中和电解液中游离的HF，提升电池耐酸性，安全性提高。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、具有良好的防火阻燃效果，减少锂电池燃烧爆炸的产生；

2、阻燃层使用寿命长，有效的长时间保持阻燃效果；

3、锂电池综合性能高，使用效果好，安全性高。

附图说明

图1是本实用新型的立体图；

图2是本实用新型的剖视图。

图中，1、基础膜；11、贯穿孔；2、氧化铝层；3、硅酸盐阻燃涂层；4、无卤阻燃绝缘聚脲涂层；5、异噻唑啉酮树脂涂层。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

一种锂电池专用陶瓷隔膜，基础膜1为PE膜，基础膜1为PE膜，PE膜通过干法单向拉伸工艺制成，干法单向拉伸工艺是通过生产硬弹性纤维的方法，制备出低结晶度的高取向PE膜，再高温退火获得高结晶度的取向薄膜，这种薄膜先在低温下进行拉伸形成微缺陷，然后在高温下使缺陷拉开，形成倾斜状的贯穿孔11，电解液在基础膜1内进行倾斜的流动，从而减少对异噻唑啉酮树脂涂层5的冲击，防止长时间后异噻唑啉酮树脂涂层5产生破损，提高了异噻唑啉酮树脂涂层5的使用寿命，增长了对硅酸盐阻燃涂层3的保护时效。

PE膜两侧面均均匀涂布有陶瓷材料层，陶瓷材料层为氧化铝层2，三氧化二铝作为一种无机物，具有很高的热稳定性及化学惰性，是电池隔膜陶瓷涂层的很好选择，粒径均匀性，能很好的粘接到隔膜上，又不会堵塞隔膜孔径；氧化铝纯度高，不能引入杂质，影响电池内部环境；氧化铝晶型结构的要求，保证氧化铝对电解液的相容性及浸润性；氧化铝涂层具有优异的耐高温性，在180摄氏度以上还能保持隔膜完整形态；氧化铝涂层可中和电解液中游离的HF，提升电池耐酸性，安全性提高；纳米氧化铝在锂电池中可形成固溶体，提高倍率性和循环性能；纳米氧化铝粉末具有良好的吸液及保液能力；保持了聚烯烃隔膜的闭孔特性，避免热失控引起安全隐患；氧化铝涂层增加微孔曲折度，自放电低于普通隔膜；降低了循环过程中的机械微短路，有效提升循环寿命，总体具有耐高温性、高安全性、高倍率性、良好的浸润性、独特的自关断特性、低自放电率、循环寿命长。

其中一层氧化铝层2表面均匀涂布有5um的无卤阻燃绝缘聚脲涂层4，无卤阻燃绝缘聚脲涂层4由现有的无卤阻燃绝缘聚脲涂涂料涂附后干燥形成，无卤阻燃绝缘聚脲涂料由门冬氨酸聚脲树脂、磷酸三笨酯、磷酸三甲苯置、甲基膦酸二甲酯、分散剂、消泡剂、流平剂、聚异氰酸酯类固化剂混合而成，其具有高效的阻燃效果易燃等级为S2，具有良好柔韧性，耐磨耐冲击能力强可达到100cm/kg，绝缘强度高击穿电压大于15kv/mm，涂覆方便、平流性好、表面光滑，从而有效的提高了隔膜的阻燃效果，以及隔膜的隔绝效果。

无卤阻燃绝缘聚脲涂层4靠近PE膜侧面均匀涂布有厚度为1um的异噻唑啉酮树脂涂层5，无卤阻燃绝缘聚脲涂层4远离PE膜侧面均匀涂布有厚度为3um的异噻唑啉酮树脂涂层5，异噻唑啉酮醛树脂涂层由添加异噻唑啉酮的一种现有的酮醛树脂涂料，通过酮醛树脂的高附着能力涂覆在无卤阻燃绝缘聚脲涂层4表面，避免涂覆后产生脱落，由于异噻唑啉酮是一种良好的抗菌防腐剂，从而有效的提高了对无卤阻燃绝缘聚脲涂层4的防腐作用，有效的提高了无卤阻燃绝缘聚脲涂层4的使用寿命，且靠近PE膜的一侧由于电解液接触较少，且流动性较小，从而使用厚度小，有效的降低成本，而另一侧面与电解液接触面积大，且电解液的流动频率高，从而提高厚度，有效的提高了使用的寿命。

另一层氧化铝层2表面均匀涂布有6um的硅酸盐阻燃涂层3，由现有的硅酸盐阻燃涂料均匀涂成，其主要原料为无机硅酸盐，具有不可燃的特性，并混合了JLS涂料阻燃剂，提高阻燃的效果，从而有效的提高对PE膜的阻燃效果，且与无卤阻燃绝缘聚脲涂层4相互作用全面的对PE膜提供阻燃效果。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。