一种高容量锂电池石墨烯改性隔膜结构的制作方法

文档序号:14860019发布日期:2018-07-04 06:37阅读:446来源:国知局

本实用新型属于电池技术制备领域,尤其涉及一种高容量锂电池石墨烯改性隔膜结构。



背景技术:

隔膜是锂电池关键的内层四大组件之一。隔膜性能的优劣对电池综合性能具有重要影响,直接影响电池容量、充放电循环性能、及安全性等,决定电池界面结构和电池内阻。好的隔膜具有电子绝缘性,高孔隙率,耐腐蚀,物理化学稳定性好,良好的吸液保湿能力。

目前,锂电池隔膜产业最发达的产地主要是日本和美国。国内需求的高质量隔膜大部分是进口,很多利润都被国外占有。很多研究人员对隔膜的综合性能改善进行研究。PP隔膜闭孔温度较高,同时熔断温度也较高;PE隔膜的闭孔温度和熔断温度相对较低。熔断温度是指在此温度或以上,隔膜完全融化收缩,电极内部短路产生高温,造成电池解体甚至爆炸。

综上所述,现有技术存在的问题是:现有的锂电池隔膜完全融化收缩,电极内部短路产生高温,造成电池解体甚至爆炸。



技术实现要素:

针对现有技术存在的问题,本实用新型提供了一种高容量锂电池石墨烯改性隔膜结构。

本实用新型是这样实现的,一种高容量锂电池石墨烯改性隔膜结构设置有上石墨烯改性聚烯烃微孔聚合物膜,所述上石墨烯改性聚烯烃微孔聚合物膜的下表面喷涂或涂覆有多孔石墨烯聚合物膜,所述多孔石墨烯聚合物膜的下表面喷涂或涂覆有多孔陶瓷层,所述多孔陶瓷层的下表面喷涂或涂覆有下石墨烯改性聚烯烃微孔聚合物膜;

所述多孔石墨烯聚合物膜和多孔陶瓷层上还设置有贯穿的空隙。

进一步,所述多孔陶瓷层采用波浪线型结构,其厚度为1-5um。

进一步,所述上石墨烯改性聚烯烃微孔聚合物膜和下石墨烯改性聚烯烃微孔聚合物膜的聚合物采用PP,其微孔膜厚度为1-5um。

进一步,所述多孔石墨烯聚合物膜的聚合物采用PE,其厚度为1-10um。

本实用新型的优点及积极效果为:在以多孔陶瓷层为基底,将石墨烯与聚合物相结合,在不影响聚合物绝缘性的基础上,增加隔膜强度,对电池工作中产生的热量可以均匀的扩散分布。并且多孔陶瓷层是波浪线型结构,在不影响长度的情况下,可以使相同直线长度的空隙数量增加,从而制备了多孔、高强度、超薄等性能优异的隔膜。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的高容量锂电池石墨烯改性隔膜结构图;

图中:1、上石墨烯改性聚烯烃微孔聚合物膜;2、多孔石墨烯聚合物膜;3、多孔陶瓷层;4、下石墨烯改性聚烯烃微孔聚合物膜;5、空隙。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效,兹例举以下实施例,并配合附图详细说明如下。

下面结合附图1对本实用新型的结构作详细的描述。

该高容量锂电池石墨烯改性隔膜结构包括:上石墨烯改性聚烯烃微孔聚合物膜1、多孔石墨烯聚合物膜2、多孔陶瓷层3、下石墨烯改性聚烯烃微孔聚合物膜4。氧化石墨烯带有大量含氧官能团,有利于和聚合物相结合形成性能更优异的石墨烯改性聚合物。并且氧化石墨烯的导电性比较差,不会影响聚合物的绝缘性能。多孔陶瓷层3是波浪线型的,是隔膜基板,其他层都是喷涂或涂覆于多孔陶瓷层3上,制备方便。波浪形结构在不影响长度的情况下,可以使相同直线长度的空隙5数量增加,增加离子转移数量。

上石墨烯改性聚烯烃微孔聚合物膜1和下石墨烯改性聚烯烃微孔聚合物膜4,是聚合物经石墨烯改性过后制备而成的聚合物膜,其聚合物是PP,微孔膜厚度为1-5um。

多孔石墨烯聚合物膜2,是聚合物经石墨烯改性过后制备而成的聚合物膜,其聚合物是PE。多孔石墨烯聚合物膜2厚度为1-10um。

石墨烯特有的稳定晶格结构使石墨烯具有优异的电性能、热性能和机械性能。石墨烯的理论杨氏模量达1.0TPa。纯的无缺陷的单层石墨烯的导热系数高达5300W/m·K,是目前为止导热系数最高的碳材料。石墨烯在室温下的载流子迁移率约为20000cm2/(V·S)。这一数值超过了硅材料的10倍,是目前已知载流子迁移率最高、电阻率最小的材料。氧化石墨烯带有大量含氧官能团,有利于和聚合物相结合形成性能更优异的石墨烯改性聚合物。并且氧化石墨烯的导电性比较差。不会影响聚合物的导电性能。

以上所述仅是对本实用新型的较佳实施例而已,并非对本实用新型作任何形式上的限制,凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改,等同变化与修饰,均属于本实用新型技术方案的范围内。

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