专利名称：锂离子二次电池隔膜复合结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种作为运输工具使用的动力锂离子二次电池或者作为电动工具等设备使用的功率型二次锂离子电池。特别涉及一种在锂离子电池二极片间原有的锂离子电池隔膜中覆设聚酰亚胺(P工)改性膜的锂离子二次电池隔膜复合结构。
背景技术：
目前，公知的二次锂离子电池隔膜均采用单层PE或PP隔膜或复合PP/PE/PP隔膜的锂离子电池，其安全性无法保证，尤其是在笔记本电脑等数码设备或大功率设备或运输工业上应用时，面临燃烧、爆炸等安全隐患，而且还存在过充、过流、加热、挤压、跌落等所带来的安全隐患。
CN200610000611. 1公开了一种"电池隔膜及其制备方法以及含该隔膜的锂离子二次电池"。它的目的是提供一种机械强度好、耐热性能好的电池隔膜及其制备方法以及锂离子二次电池。其技术方案电池隔膜包括基材和分布在基材上的孔，其中，所述基材含有聚酰亚胺。电池隔膜的制备方法包括将含有基材、成孔物质和溶剂的溶液成膜，并在低于基材玻璃化温度下除去成孔物质。其不足之处在于其制备方法中通过前工序加入成孔物质，后工序除去成孔物质的办法制成孔膜，使得工艺复杂，导致成品成本高，难以商业化应用。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述公知技术中的不足之处，提供一种高熔融温度、在普通隔膜熔融后聚酰亚胺膜不熔融保证电池安全性的锂离子二次电池隔膜复合结构。
本实用新型的目的可以通过以下措施来达到
这种锂离子二次电池隔膜复合结构，包括锂离子电池的两个极片，其特殊之处在于所述锂离子电池两极片之间的锂离子电池隔膜是由纤维直
径<300纳米、空隙率》65。/。且熔融温度^30(TC的聚酰亚胺(PI)纳米纤维结
构膜与普通隔膜组成的复合层结构，所述聚酰亚胺(PI)纳米纤维结构膜熔
融温度与普通隔膜的熔融温度的差值大于IO(TC。
其中，所述普通隔膜是PE膜、PP膜、PE膜与PP膜的一种或数种复合结构。
其中，所述聚酰亚胺(PI)纳米纤维结构膜上设有若干孔径》5纳米的微孔，且孔隙率》65%。
本实用新型还提供一种锂离子二次电池隔膜复合结构，包括锂离子电
池的两个极片，其特殊之处在于所述锂离子电池两极片之间的锂离子电
池隔膜是由空隙率》65%、纤维直径<300纳米、熔融温度^30(TC的多孔膜与普通隔膜组成的复合层。
其中，所述普通隔膜是PE膜、PP膜、PE膜与PP膜的一种或数种复合结构。
本实用新型相比公知技术，具有如下积极效果
1、 安全性能高在普通隔膜熔融后，聚酰亚胺纤维结构膜不熔融，阻
止了电池内部电荷瞬时高密度的定向迁移，起到电池隔离膜的作用，从而保证了电池的安全性能。
2、 强度性能在膜的孔隙率足够大的前提下，保证了膜的强度。
3、 过充性能电流》10C5 (A)电压》10V时，对锂离子二电池进行过
充电，锂离子电池不燃烧、不爆炸。
4、 加热性能锂离子电池在〉15(TC的温度下加热并保持2小时以上，锂离子电池不燃烧、不爆炸。
5、 制作工艺简单，成本低。
图1是本实用新型的锂离子二次电池隔膜复合结构的复合层结构示意图。
图2是图1复合层的微孔示意图。
具体实施方式
本实用新型下面将结合附图作进一步详述-
请参阅图1所示，该锂离子二次电池隔膜复合结构的结构是在锂离
子电池两极片之间覆设由纤维直径<300纳米、空隙率》65%且熔融温度>300flC的聚酰亚胺(PI)纳米纤维结构膜101或由孔隙率》65%、孔径>5纳米、熔融温度^30(TC构成的多孔膜101与普通隔膜102构成的复合层结构。
请参阅图2所示，所述聚酰亚胺(PI)纳米纤维结构膜101或由空隙率》65%、纤维直径<300纳米、熔融温度^30(TC构成的多孔膜101上设有若干5纳米 50微米的微孔，且孔隙率大于65%。
本实用新型提供的锂离子二次电池隔膜复合结构的制备方法为
将聚酰亚胺(PI)纳米纤维结构膜101或由空隙率>65%、纤维直径<300纳米、熔融温度》30(TC构成的多孔膜101的前驱体与溶剂混合反应成低聚物溶液，然后将该低聚物溶液成膜或纺丝后成多孔膜101，并在〉30(TC下转化成聚酰亚胺(PI)纳米纤维结构膜101或含有聚酰亚胺(PI)成份的多孔膜101。由于聚酰亚胺(PI)纳米纤维结构膜101的熔融温度大于或等于30(TC，聚酰亚胺(PI)纳米纤维膜101的熔融温度与普通隔膜102的熔融温度的差值大于1(XTC，保证在普通隔膜102熔融后，聚酰亚胺(PI)纳米纤维结构膜IOI不熔融，起到电池隔离膜的作用。
本实用新型提供的锂离子二次电池隔膜复合结构中聚酰亚胺(PI)纳米纤维结构膜101与普通隔膜102的叠合使用的主要作用机理是当普通隔膜102融化后，而聚酰亚胺(PI)纳米纤维结构膜101不熔融，阻止了电池内部电荷瞬时高密度的定向迁移，从而保证了电池的安全性能。而且本实施例采用高度取向的纳米纤维结构膜，纳米纤维的结构能够在保证膜的孔隙率足够大的前提下，保证了膜的强度。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型权利要求的涵盖范围。
权利要求1、一种锂离子二次电池隔膜复合结构，包括锂离子电池的两个极片，其特征在于所述锂离子电池两极片之间的锂离子电池隔膜是由纤维直径＜300纳米、空隙率≥65％且熔融温度≥300℃的聚酰亚胺(PI)纳米纤维结构膜与普通隔膜组成的复合层结构，所述聚酰亚胺(PI)纳米纤维结构膜熔融温度与普通隔膜的熔融温度的差值大于100℃。
2、 根据权利要求l所述的锂离子二次电池隔膜复合结构，其特征在于所述普通隔膜是PE膜、PP膜、PE膜与PP膜的一种或数种复合结构。
3、 根据权利要求1所述的锂离子二次电池隔膜复合结构，其特征在于所述聚酰亚胺(PI)纳米纤维结构膜上设有若干孔径^5纳米的微孔，且孔隙率^65%。
4、 一种锂离子二次电池隔膜复合结构，包括锂离子电池的两个极片，其特征在于所述锂离子电池两极片之间的锂离子电池隔膜是由空隙率>65%、纤维直径<300纳米、熔融温度^30(TC的多孔膜与普通隔膜组成的复合层结构。
5、 根据权利要求4所述的锂离子二次电池隔膜复合结构，其特征在于所述普通隔膜是PE膜、PP膜、PE膜与PP膜的一种或数种复合结构。
专利摘要本实用新型涉及一种在锂离子电池二极片间原有的锂离子二次电池隔膜中覆设聚酰亚胺(PI)改性膜的锂离子二次电池隔膜复合结构，包括锂离子电池的两个极片，锂离子电池两极片之间的锂离子电池隔膜是由纤维直径≤300纳米、空隙率≥65％且熔融温度≥300℃的聚酰亚胺(PI)纳米纤维膜或多孔膜与普通隔膜组成的复合层结构，所述聚酰亚胺(PI)纳米纤维膜熔融温度与普通隔膜的熔融温度的差值大于100℃。这种复合层结构保证电池具有高安全性能、高过充性能、高强度性能且制造工艺简单，成本低。
文档编号H01M2/16GK201430192SQ20092013397
公开日2010年3月24日 申请日期2009年7月27日 优先权日2009年7月27日
发明者金 梁 申请人:金 梁