一种无人机专用锂电池层叠多孔隔膜的制备方法及隔膜与流程

本发明涉及锂电池隔膜领域，具体而言，涉及一种无人机专用锂电池层叠多孔隔膜的制备方法及隔膜。

背景技术：

锂电池具有重量轻、容量大、无记忆效应等优点，因而得到了普遍的应用，许多数码设备都采用了锂电池作为电源，特别是随着无人机设备的快速发展，锂电池也被广泛应用于无人机设备中。

隔膜作为锂电池的重要组成部分，对锂电池的性能起着至关重要的作用，然而，目前无人机用锂离子电池隔膜均采用的是常规隔膜，这些隔膜仅能够基本满足无人机的需求，在隔膜的机械强度、刺穿率等性能上还是具有需要改进的地方。

技术实现要素：

鉴于此，本发明提供了一种可以提高隔膜的机械强度、刺穿率等性能，从而可以提高无人机安全性的无人机专用锂电池层叠多孔隔膜的制备方法及隔膜。

为此，一方面，本发明提供了一种无人机专用锂电池层叠多孔隔膜的制备方法，其包括以下制备步骤：

1)准备三层主成分为聚烯烃的多孔隔膜层，分别为两层第一多孔隔膜层和一层第二多孔隔膜层；

2)将一层第二多孔隔膜层放置于两层第一多孔隔膜层之间；

3)采用复合的方式将一层第二多孔隔膜层和两层第一多孔隔膜层复合成一张多孔隔膜，多孔隔膜的厚度为15-35μm，多孔隔膜的面密度为3-8g/m2，多孔隔膜的孔隙率为25-60％，多孔隔膜的刺穿强度为400-1200gf，多孔隔膜的md方向拉伸强度大于2600kg/cm2，多孔隔膜的td方向拉伸强度大于2300kg/cm2。

进一步地，上述步骤1)中，聚烯烃为聚乙烯或者聚丙烯。

进一步地，上述步骤1)中，聚烯烃为乙烯、丙烯、1-丁烯、4-甲基-1-戊烯和1-己烯聚合而得的均聚物或共聚物。

进一步地，上述第一多孔隔膜层的厚度为2.5-5.5μm，第一多孔隔膜层的孔径为20-35nm，第一多孔隔膜层的孔隙率为20-40％。

进一步地，上述第二多孔隔膜层的厚度为4-30μm，第二多孔隔膜层的孔径为35-55nm，第二多孔隔膜层的孔隙率为45-65％。

进一步地，上述步骤3)中，复合的方式为干湿复合法、单层挤出复合法、多层共挤挤出复合法或者微纳米层叠法，最优选的是微纳米层叠法。

进一步地，上述多孔隔膜的厚度为16μm，多孔隔膜的面密度为5.9g/m2，多孔隔膜的孔隙率为45.5％，多孔隔膜的刺穿强度为508gf，多孔隔膜的md方向拉伸强度大于2749kg/cm2，多孔隔膜的td方向拉伸强度大于2415kg/cm2。

一方面，本发明提供了一种无人机专用锂电池层叠多孔隔膜，其包括两层第一多孔隔膜层和一层第二多孔隔膜层，一层第二多孔隔膜层设置于两层第一多孔隔膜层之间，层叠出的多孔隔膜的厚度为15-35μm，多孔隔膜的面密度为3-8g/m2，多孔隔膜的孔隙率为25-60％，多孔隔膜的刺穿强度为400-1200gf，多孔隔膜的md方向拉伸强度大于2600kg/cm2，多孔隔膜的td方向拉伸强度大于2300kg/cm2。

进一步地，上述多孔隔膜的厚度为16μm，多孔隔膜的面密度为5.9g/m2，多孔隔膜的孔隙率为45.5％，多孔隔膜的刺穿强度为508gf，多孔隔膜的md方向拉伸强度大于2749kg/cm2，多孔隔膜的td方向拉伸强度大于2415kg/cm2。

本发明所提供的一种无人机专用锂电池层叠多孔隔膜的制备方法及隔膜中，层叠多孔隔膜的第一多孔隔膜层增加了隔膜的机械强度，有效地减少了隔膜被活性物质刺穿的几率，从而减少了电池短路引起的无人机燃爆事故；层叠多孔隔膜的第二多孔隔膜层提高了锂电池的容量、倍率性能以及循环性能，从而提高了无人机的续航能力。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明的一种无人机专用锂电池层叠多孔隔膜的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

结合图1所示，本发明实施例提供的一种无人机专用锂电池层叠多孔隔膜的制备方法包括以下制备步骤：

s1：准备三层成分为聚烯烃的多孔隔膜层，分别为两层第一多孔隔膜层a和一层第二多孔隔膜层b；

s2：将一层第二多孔隔膜层b放置于两层第一多孔隔膜层a之间；

s3：采用复合的方式将一层第二多孔隔膜层b和两层第一多孔隔膜层a复合成一张多孔隔膜，多孔隔膜的厚度为15-35μm，多孔隔膜的面密度为3-8g/m2，多孔隔膜的孔隙率为25-60％，多孔隔膜的刺穿强度为400-1200gf，多孔隔膜的md方向拉伸强度大于2600kg/cm2，多孔隔膜的td方向拉伸强度大于2300kg/cm2；

再优选地，多孔隔膜的厚度为16μm，多孔隔膜的面密度为5.9g/m2，多孔隔膜的孔隙率为45.5％，多孔隔膜的刺穿强度为508gf，多孔隔膜的md方向拉伸强度大于2749kg/cm2，多孔隔膜的td方向拉伸强度大于2415kg/cm2。

优选地，步骤s1中，聚烯烃为乙烯、丙烯、1-丁烯、4-甲基-1-戊烯和1-己烯聚合而得的均聚物或共聚物；再优选地，为聚乙烯或者聚丙烯。

优选地，第一多孔隔膜层a的厚度为2.5-5.5μm，第一多孔隔膜层a的孔径为20-35nm，第一多孔隔膜层a的孔隙率为20-40％。

优选地，第二多孔隔膜层b的厚度为4-30μm，第二多孔隔膜层b的孔径为35-55nm，第二多孔隔膜层b的孔隙率为45-65％。

优选地，步骤s3中，复合的方式为干湿复合法、单层挤出复合法、多层共挤挤出复合法或者微纳米层叠法，最优选的是微纳米层叠法。

参见图1所示，本实施例的一种无人机专用锂电池层叠多孔隔膜的制备方法所制得的无人机专用锂电池层叠多孔隔膜具体包括两层第一多孔隔膜层a和一层第二多孔隔膜层b，一层第二多孔隔膜层b设置于两层第一多孔隔膜层a之间。

为了验证本实施例的隔膜的技术效果，以下提供验证数据佐以说明：

表1

表2

表3

本实施例所提供的一种无人机专用锂电池层叠多孔隔膜的制备方法及隔膜中，层叠多孔隔膜的第一多孔隔膜层增加了隔膜的机械强度，有效地减少了隔膜被活性物质刺穿的几率，从而减少了电池短路引起的无人机燃爆事故；层叠多孔隔膜的第二多孔隔膜层提高了锂电池的容量、倍率性能以及循环性能，从而提高了无人机的续航能力。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。