一種含有納米顆粒增強層的新能源汽車電池隔膜制造技術

本發明專利技術公開了一種含有納米顆粒增強層的新能源汽車電池隔膜，屬于新能源汽車電池領域，旨在提供安全性能好的電池，所述的電池隔膜包括基膜層（1）以及覆蓋在基膜層上的增強層（2），所述的增強層是含有納米無機耐熱顆粒的樹脂。

New energy automobile battery separator containing nano particle reinforced layer

The invention discloses a method for enhancing the new energy automotive battery separator layer containing nano particles, which belongs to the field of new energy automotive batteries, in order to provide good safety performance of the battery, the battery separator comprises a basal layer (1) and covered on the basal layer on the enhancement layer (2), the enhancement layer is a resin containing nano inorganic heat-resistant particles.

【技術實現步驟摘要】
一種含有納米顆粒增強層的新能源汽車電池隔膜
本專利技術涉及新能源車領域，具體來講是一種含有納米顆粒增強層的新能源車電池隔膜。
技術介紹
在新能源汽車的快速發展之下，鋰電池由于其優異的性能逐漸在新能源汽車中逐步應用。鋰電池的結構中，隔膜是關鍵的內層組件之一。隔膜的性能決定了電池的界面結構、內阻等，直接影響電池的容量、循環以及安全性能等特性，性能優異的隔膜對提高電池的綜合性能具有重要的作用。隔膜的主要作用是使電池的正、負極分隔開來，防止兩極接觸而短路，此外還具有能使電解質離子通過的功能。隔膜材質是不導電的，其物理化學性質對電池的性能有很大的影響。電池的種類不同，采用的隔膜也不同。對于鋰電池系列，由于電解液為有機溶劑體系，因而需要有耐有機溶劑的隔膜材料，一般采用高強度薄膜化的聚烯烴多孔膜。而作為隔膜性能的一個重要指標就是器閉孔溫度和破膜溫度，在電池溫度達到一定值時，膜融化、孔關閉，保護電池，當達到較高值時，膜會破裂，這時候電池有較大的危險，所以需要一個閉孔溫度較低、破膜溫度較高的鋰離子電視膜。。
技術實現思路
本專利技術的目的在于：針對上述存在的問題，提供含有納米顆粒增強層的新能源車電池隔膜，本專利技術公開的。本專利技術采用的技術方案如下：本專利技術公開了一種含有納米顆粒增強層的新能源汽車電池隔膜，其特征在于，所述的電池隔膜包括基膜層以及覆蓋在基膜層上的的增強層，所述的增強層是含有納米無機耐熱顆粒的樹脂，其中所述的基膜為PE膜、PP膜、PET膜、PP/PP膜、PP/PE、PE/PE膜的一種，為了兼具閉孔溫度和破膜溫度，采用PP/PE/PP膜的方式，即采用一膜三層的方式，其中的PP膜的熔融溫度大于PE膜，所以設置在增強層和PE膜層之間，所述的基膜層的厚度為10μm-50μm，所述的增強層的厚度為10-100μm。作為改進，所述的納米顆粒為碳酸鈣、硫酸鋇、硅藻土、二氧化硅、氣相法二氧化硅、銀、銅、氮化硅、氮化鈦、氮化鋁、氮化硼的一種或幾種，所述的納米粒徑為1nm-100納米之間，納米材料在增強材料中所占的重量比為2%-20%之間，其中所述的納米顆粒做起的作用主要在于增強增腔層耐熱性以及抗老化性的作用。為了達到本專利技術膜的目的實現，作為優選，所述增強層上的樹脂為熔融溫度高于180℃的樹脂，其中可選用的樹脂包括聚甲基丙烯酸甲酯、酚醛樹脂、脲醛樹脂、三聚氰胺-甲醛樹脂、環氧樹脂、不飽和樹脂、聚氨酯、聚酰亞胺、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚醚腈、氯化聚醚、聚苯醚、聚甲醛。作為優選，所述的樹脂包括以下結構的重復單元：其中，所述的R1、R2、R3、R4選自氫基、鹵基、烷基、氨基、羥基，其中所述的R1、R2、R3、R4相互可以相同也可以不同，但至少有一個是鹵基。為了在高分子鏈中引入上述基團，可以自由選自單體，所述的單體可以但不限于以下：同時本專利技術還公開了一種制備含有納米顆粒增強層的新能源汽車電池隔膜制備方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟1：按照配方將甲醛水溶液加入到反應釜當中，加入稀釋劑，調節PH至中性，升值至60攝氏度，加入相應的吡啶甲酰胺的單體，繼續升溫至80攝氏度，這時候可以停止加入，反應物會自動升溫，將其溫度保持在100-120攝氏度之間即可，測定水溶液的水數，以1:3份水，呈現牛乳液狀為反應重點，用三乙醇胺和水將溶液PH調整到10或者9-11即可，攪拌。步驟2：將上述的樹脂溶液加入到預熱至70℃以上的捏合機中，加入一定量的草酸水溶液、硬脂酸鋅，捏合80分鐘左右，用吸風管使水散發。冷卻、干燥，直至含水量在3%以下為止；步驟3：將步驟1后的樹脂溶解在溶劑中，加入納米無機粒子制得紡絲液步驟3：將上述的紡絲液通過靜電紡絲的方法涂抹在基膜上，紡絲溫度為70℃-100℃之間。步驟4：對步驟3的隔膜在60攝氏度上的環境中進行干燥，即制得所述的電池隔膜。作為改進，在步驟3前需要對涂抹紡絲液的一面涂抹有聚酯、聚醚、聚酰胺、聚丙烯酸酯、a-氰基丙烯酸酯、聚乙烯醇縮醛的粘接劑，所述的粘接劑的濃度為1%-5%。在專利技術中對隔膜的個中性能采用以下的方式進行測定：熱穩定性檢測方法：1、把電池隔膜平鋪到金屬導體板上；2、把直徑為0.1mm～10mm的烙鐵溫度加熱到200℃以上；3、使用烙鐵垂直穿透隔膜，并且保持熱烙鐵靜止時間＞1s；4、熱烙鐵靜止時間結束后，將烙鐵沿垂直方向移走；5、測量隔膜上刺穿孔的直徑大小，（孔徑在1.5mm-2之間）孔的直徑越大，說明隔膜在電池受到針刺破壞時，正負極片接觸面積越大，電池引發熱失控的可能性越大，安全性能越差。閉孔溫度、破膜溫度、電導率的檢測方法：1、將隔膜裁剪成大小相同面積，在上極與下極之間，浸泡電解液中待測；2、接入內阻分析儀；3、開啟內阻分析儀并設置量程；4、開啟氣動閥門開關，上極下極之間分別夾持1、2、3、4隔膜，并測試其阻抗值，做線性擬合，計算出離子電導率S；5、將熱電偶探頭接入上極測溫孔內；6、開啟溫度控制器并設置量程；7、將加熱爐升溫速率設置為所需值，開啟氣動閥門，夾持單層隔膜，記錄電阻值與溫度值，繪制曲線，在曲線上，電阻迅速升高點即為閉孔溫度，電阻值急劇下降點即為破膜溫度。經過測量本專利技術公開的隔膜的電導率和對比例相差不大，但是閉孔溫度有一定程度的下降，破膜溫度相對于對比例上升較多，熱穩定性也有一定程度的上。附圖說明圖1是本專利技術隔膜的截面圖；圖中標記：1-基膜層，2-增強層。具體實施方式下面結合附圖，對本專利技術作詳細的說明。為了使本專利技術的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本專利技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本專利技術，并不用于限定本專利技術。具體實施例1：本專利技術公開了一種含有納米顆粒增強層的新能源汽車電池隔膜，其特征在于，所述的電池隔膜包括基膜層以及覆蓋在基膜層上的的增強層，所述的增強層是含有納米無機耐熱顆粒的樹脂，其中所述的基膜為PE膜，所述的基膜層的厚度為10μm，所述的增強層的厚度為10μm。作為改進，所述的納米顆粒為氮化鈦，所述的納米粒徑為1nm-100納米之間，納米材料在增強材料中所占的重量比為2%之間，其中所述的納米顆粒做起的作用主要在于增強增腔層耐熱性以及抗老化性的作用。為了達到本專利技術膜的目的實現，作為優選，所述增強層上的樹脂為熔融溫度高于180℃的樹脂，其中可選用的樹脂包括聚甲基丙烯酸甲酯。作為優選，所述的樹脂包括以下結構的重復單元：其中，所述的R1、R2、R3、R4選自氫基、鹵基、烷基、氨基、羥基，其中所述的R1、R2、R3、R4相互可以相同也可以不同，但至少有一個是鹵基。為了在高分子鏈中引入上述基團，可以自由選自單體，所述的單體結構如下：具體實施例2：本專利技術公開了一種含有納米顆粒增強層的新能源汽車電池隔膜，其特征在于，所述的電池隔膜包括基膜層以及覆蓋在基膜層上的的增強層，所述的增強層是含有納米無機耐熱顆粒的樹脂，其中所述的基膜為PP膜，所述的基膜層的厚度為50μm，所述的增強層的厚度為10-100μm。作為改進，所述的納米顆粒為氮化鋁，所述的納米粒徑為1nm-100納米之間，納米材料在增強材料中所占的重量比為20%，其中所述的納米顆粒做起的作用主要在于增強增腔層耐熱性以及抗老化性的作用。為了達到本專利技術膜的目的實現，作為優選本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種含有納米顆粒增強層的新能源汽車電池隔膜，其特征在于，所述的電池隔膜包括基膜層（1）以及覆蓋在基膜層上的的增強層（2），所述的增強層是含有納米無機耐熱顆粒的樹脂。

【技術特征摘要】
2016.11.23 CN 20161103826181.一種含有納米顆粒增強層的新能源汽車電池隔膜，其特征在于，所述的電池隔膜包括基膜層（1）以及覆蓋在基膜層上的的增強層（2），所述的增強層是含有納米無機耐熱顆粒的樹脂。2.根據權利要求1所述的含有納米顆粒增強層的新能源汽車電池隔膜，其特征在于，所述的納米顆粒為碳酸鈣、硫酸鋇、硅藻土、二氧化硅、氣相法二氧化硅、銀、銅、氮化硅、氮化鈦、氮化鋁、氮化硼的一種或幾種，所述的納米粒徑為1nm-100納米之間，納米材料在增強材料中所占的重量比為2%-20%之間。3.根據權利要求1所述的含有納米顆粒增強層的新能源汽車電池隔膜，其特征在于，所述增強層上的樹脂為熔融溫度高于180℃的樹脂。4.根據權利要求3所述的含有納米顆粒增強層的新能源汽車電池隔膜，其特征在于，所述的樹脂選自聚甲基丙烯酸甲酯、酚醛樹脂、脲醛樹脂、三聚氰胺-甲醛樹脂、環氧樹脂、不飽和樹脂、聚氨酯、聚酰亞胺、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚醚腈、氯化聚醚、聚苯醚、聚甲醛。5.根...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳福彥，
申請(專利權)人：德陽九鼎智遠知識產權運營有限公司，
類型：發明
國別省市：四川,51