一种具有快充功能的电池用隔膜的制作方法

本发明涉及电池隔膜技术领域，具体为一种具有快充功能的电池用隔膜。

背景技术：

电池隔膜是指在电池正极和负极之间一层隔膜材料，是电池中非常关键的部分，对电池安全性和成本有直接影响，其主要作用是：隔离正、负极并使电池内的电子不能自由穿过，让电解液中的离子在正负极之间自由通过，电池隔膜的离子传导能力直接关系到电池的整体性能，其隔离正负极的作用使电池在过度充电或者温度升高的情况下能限制电流的升高，防止电池短路引起爆炸，具有微孔自闭保护作用，对电池使用者和设备起到安全保护的作用，目前市面上的电池都是正极与负极之间设置一个隔膜来进行正负极的阻断，但是在隔膜在使用过久后或者被尖锐物品破坏后电池就无法进行使用了，导致电池的使用寿命变短。

技术实现要素：

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种具有快充功能的电池用隔膜，具备增加了电池使用寿命等优点，解决了上述的问题。

（二）技术方案

为实现上述所述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有快充功能的电池用隔膜，包括正极、负极、隔膜a和隔膜b，所述隔膜a与隔膜b均设置于正极与负极之间，且隔膜a设置于隔膜b内侧，隔膜a厚度为隔膜b厚度的一半，且隔膜a与隔膜b制作工艺与材料相同，隔膜b上开设有孔洞，孔洞贯穿隔膜b前后，隔膜b整个壁面上开设有八排孔洞，且孔洞竖直开设有七个，且七个孔洞等距开设，且每排孔洞均等距开设，每排孔洞之间的间隙间均开设有两个横槽与一个竖槽，且竖槽位于上下两个横槽中间，横槽与竖槽的长度与宽度均相同，且横槽与竖槽的开设方式均相同。

优选的，所述隔膜a厚度为隔膜b厚度的一半。

优选的，所述孔洞贯穿隔膜b，且孔洞竖直开设有多个，且一排孔洞等距开设。

隔膜a3由聚丙烯纤维、聚乙烯纤维和混合颗粒制成，混合颗粒由月桂酰胺丙基氧化胺、椰油酰胺丙基氧化胺、无水乙醇、氨水、水、正硅酸乙酯、硅烷偶联剂、硝酸镧、丙烯酸、聚乙烯醇、焦磷酸钠、纳米碳管和纳米二氧化钛制成，具体制作方式如下：

S1、混合颗粒制备：

S1.1、对应重量份将2-4份椰油酰胺丙基氧化胺、3-6份月桂酰胺丙基氧化胺、40-43份无水乙醇、2-3份氨水、100-105份水共同放入到反应釜内，加热保持反应釜内温度为40-45℃，不断搅拌处理25-30min后得混合物A备用；

S1.2、向经过S1.1处理后的反应釜中加入混合物A总质量6-9倍的正硅酸乙酯，加热保持反应釜内的温度为38-42℃，不断搅拌处理15-20min后得混合物B备用；

S1.3、向经过S1.2处理后的反应釜中加入混合物B总质量10-15%的复合溶液，然后加热保持反应釜内的温度为55-60℃，超声处理55-60min后得混合物C备用；所述复合溶液由如下重量份的物质组成：50-55份无水乙醇、5-8份氨水、24-28份硅烷偶联剂、0.6-0.9份硝酸镧、7-10份丙烯酸、5-8份聚乙烯醇、4-6份焦磷酸钠、2-4份纳米碳管、2-4份纳米二氧化钛、150-160份水；

S1.4、将经过S1.3处理过后的混合物C进行离心过滤，然后用去离子水将滤渣冲洗至中性，最后将滤渣放入到煅烧炉内进行煅烧处理，完成后取出得功能性颗粒填料备用；

S2、原料混合：选取聚丙烯纤维和聚乙烯纤维的长度为2mm-6mm，称取聚丙烯熔喷纤维、聚乙烯纤维和混合颗粒的用量配比为2-3:2-3:1，然后将三种原料放入水中进行搅拌混合，加入原料质量1%-2%的纤维分散剂，再放入疏解即进行疏解；

S3、原料抄纸：将疏解好的原料倒入抄纸机容器进行抄纸，原料稀释浓度为0.5%-0.8%，加入防老化剂，此时控制稀释水温度为90℃-110℃，静置70s-100s，再搅拌60s-90s；

S4、网部脱水成型，控制水流速为5-10cm/s，再进行压榨、干燥和压光处理，切割后得到电池隔膜纸。

优选的，所述S1.3中的超声处理的频率为58kHz。

优选的，所述S1.3中的纳米二氧化钛的颗粒直径不大于40nm。

优选的，所述S1.4中煅烧处理的温度为580℃。

（三）有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种具有快充功能的电池用隔膜，具备以下有益效果：

1、该具有快充功能的电池用隔膜，在隔膜b上开设了横槽、竖槽跟孔洞，横槽与竖槽能够让正极与负极之间的电解液更好的流通，而不会被隔膜a与隔膜b减缓流动速率，导致电池功率过低从而影响使用，孔洞则能够让电解液的流通面更宽广，并且电解液能够通过孔洞向隔膜a全方面的进行渗透，增加电解液在隔膜a、隔膜b与正极和负极之间的流动性，保证了电池能够正常的进行使用。

2、该具有快充功能的电池用隔膜，选取混合颗粒和聚丙烯纤维、聚乙烯纤维相互作用，由于纤维之间更有利于缠接，因此陶瓷纤维能够均匀分布在隔膜纸中，使隔膜纸耐热性和穿刺强度更好，同时，纤维之间相互缠接能够提升隔膜纸的成孔率。

3、该具有快充功能的电池用隔膜，抄纸用水温度达到80°℃-100℃时，聚乙烯纤维会软化，更有利于和聚丙烯熔喷纤维与陶瓷纤维相互缠接，三种纤维原料之间的结合力增强，有利于纸的成型。

4、该具有快充功能的电池用隔膜，将网部成型的水流速控制在5~10cm/s能够良好的保持水中的纤维原料的均匀性，从而得到均匀的隔膜纸，水流过快或者过慢都不利于隔膜纸的成型，保证隔膜纸能够更好的成型。

5、该具有快充功能的电池用隔膜，使用隔膜a与隔膜b来分隔正极与负极，在电池损坏时，隔膜b能够对隔膜a进行保护，并且隔膜a的厚度为隔膜b的一半，隔膜a更不容易被损坏，从而提高了电池的使用寿命。

附图说明

图1为本发明主体结构局部示意图；

图2为本发明隔膜b结构局部展开图。

图中：1正极、2负极、3隔膜a、4隔膜b、5孔洞、6横槽、7竖槽。

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。

实施例1：请参阅图1-2，一种具有快充功能的电池用隔膜，包括正极1、负极2、隔膜a3和隔膜b4，所述隔膜a3与隔膜b4均设置于正极1与负极2之间，且隔膜a3设置于隔膜b4内侧，隔膜a3厚度为隔膜b4厚度的一半，且隔膜a3与隔膜b4制作工艺与材料相同，隔膜b4上开设有孔洞5，孔洞5贯穿隔膜b4前后，隔膜b4整个壁面上开设有八排孔洞5，且孔洞5竖直开设有七个，且七个孔洞5等距开设，且每排孔洞5均等距开设，每排孔洞5之间的间隙间均开设有两个横槽6与一个竖槽7，且竖槽7位于上下两个横槽6中间，横槽6与竖槽7的长度与宽度均相同，且横槽6与竖槽7的开设方式均相同，横槽6与竖槽7能够让正极1与负极2之间的电解液更好的流通，而不会被隔膜a3与隔膜b4减缓流动速率，从而避免电池功率过低导致影响使用，孔洞5则能够让电解液的流通面更宽广，并且电解液能够通过孔洞5向隔膜a3全方面的进行渗透，增加电解液在隔膜a3、隔膜b4与正极1和负极2之间的流动性，同时在电池损坏时，隔膜b4能够对隔膜a3进行保护，并且隔膜a3的厚度为隔膜b4的一半，隔膜a3更不容易被损坏，从而提高了电池的使用寿命。

隔膜a3由聚丙烯纤维、聚乙烯纤维和混合颗粒制成，混合颗粒由月桂酰胺丙基氧化胺、椰油酰胺丙基氧化胺、无水乙醇、氨水、水、正硅酸乙酯、硅烷偶联剂、硝酸镧、丙烯酸、聚乙烯醇、焦磷酸钠、纳米碳管和纳米二氧化钛制成，具体制作方式如下两种：

实施例2：一种具有快充功能的电池用隔膜的制备方法，包括下列步骤：

S1、混合颗粒制备：

S1.1、对应重量份将2份椰油酰胺丙基氧化胺、3份月桂酰胺丙基氧化胺、40份无水乙醇、2份氨水、100份水共同放入到反应釜内，加热保持反应釜内温度为40℃，不断搅拌处理25min后得混合物A备用；

S1.2、向经过S1.1处理后的反应釜中加入混合物A总质量6倍的正硅酸乙酯，加热保持反应釜内的温度为38℃，不断搅拌处理15min后得混合物B备用；

S1.3、向经过S1.2处理后的反应釜中加入混合物B总质量10%的复合溶液，然后加热保持反应釜内的温度为55℃，超声处理55min后得混合物C备用；所述复合溶液由如下重量份的物质组成：50份无水乙醇、5份氨水、24份硅烷偶联剂、0.6份硝酸镧、7份丙烯酸、5份聚乙烯醇、4份焦磷酸钠、2份纳米碳管、2份纳米二氧化钛、150份水；

S1.4、将经过S1.3处理过后的混合物C进行离心过滤，然后用去离子水将滤渣冲洗至中性，最后将滤渣放入到煅烧炉内进行煅烧处理，完成后取出得功能性颗粒填料备用；

S2、原料混合：选取聚丙烯纤维和聚乙烯纤维的长度为2mm，称取聚丙烯熔喷纤维、聚乙烯纤维和混合颗粒的用量配比为2:2:1，然后将三种原料放入水中进行搅拌混合，加入原料质量1%的纤维分散剂，再放入疏解即进行疏解；

S3、原料抄纸：将疏解好的原料倒入抄纸机容器进行抄纸，原料稀释浓度为0.5%，加入防老化剂，此时控制稀释水温度为90℃，静置70s，再搅拌60s；

S4、网部脱水成型，控制水流速为5cm/s，再进行压榨、干燥和压光处理，切割后得到电池隔膜纸。

实施例3：一种具有快充功能的电池用隔膜的制备方法，包括下列步骤：

S1、混合颗粒制备：

S1.1、对应重量份将4份椰油酰胺丙基氧化胺、6份月桂酰胺丙基氧化胺、43份无水乙醇、3份氨水、105份水共同放入到反应釜内，加热保持反应釜内温度为45℃，不断搅拌处理30min后得混合物A备用；

S1.2、向经过S1.1处理后的反应釜中加入混合物A总质量9倍的正硅酸乙酯，加热保持反应釜内的温度为42℃，不断搅拌处理20min后得混合物B备用；

S1.3、向经过S1.2处理后的反应釜中加入混合物B总质量15%的复合溶液，然后加热保持反应釜内的温度为60℃，超声处理60min后得混合物C备用；所述复合溶液由如下重量份的物质组成：55份无水乙醇、8份氨水、28份硅烷偶联剂、0.9份硝酸镧、10份丙烯酸、8份聚乙烯醇、6份焦磷酸钠、4份纳米碳管、4份纳米二氧化钛、160份水；

S1.4、将经过S1.3处理过后的混合物C进行离心过滤，然后用去离子水将滤渣冲洗至中性，最后将滤渣放入到煅烧炉内进行煅烧处理，完成后取出得功能性颗粒填料备用；

S2、原料混合：选取聚丙烯纤维和聚乙烯纤维的长度为6mm，称取聚丙烯熔喷纤维、聚乙烯纤维和混合颗粒的用量配比为3:3:1，然后将三种原料放入水中进行搅拌混合，加入原料质量2%的纤维分散剂，再放入疏解即进行疏解；

S3、原料抄纸：将疏解好的原料倒入抄纸机容器进行抄纸，原料稀释浓度为0.5%-0.8%，加入防老化剂，此时控制稀释水温度为110℃，静置100s，再搅拌90s；

S4、网部脱水成型，控制水流速为10cm/s，再进行压榨、干燥和压光处理，切割后得到电池隔膜纸。

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。