用於鋰離子電池集流體的複合膜的製作方法
2023-04-26 14:33:41 1
專利名稱：用於鋰離子電池集流體的複合膜的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用於鋰離子電池集流體的複合膜，屬鋰離子電池技術領域。
背景技術：
眾所周知，鋰離子電池具有容量大，重量輕，循環壽命長的特點。雖然目前在製造成本方面仍高於鉛酸電池，但從使用生命周期內的經濟性考慮，性價比已顯著高於鉛酸電池，鋰離子電池已成新能源領域的排頭兵。鋰離子電池的正負極集流體，既是正負極活性材料的載體，又是能量轉換的載體， 是鋰離子電池的重要組成部分。目前鋰離子電池用的正負極集流體材料-銅箔或者鋁箔的厚度一般在10 20微米範圍，但由於其具有脆性及韌性低下的特性，致使鋰離子電池正負極材料在生產過程中的塗布、烘乾、切片工藝流程中，容易發生斷裂、破邊等不良現象，從而造成停機處理，既浪費了材料，又延誤了工時，並且造成產品一致性差的問題。
實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種不但具有銅箔或者鋁箔原有的集流體功能，而且具有輕、薄、強度高、韌性好的用於鋰離子電池集流體的複合膜。其技術方案是一種用於鋰離子電池集流體的複合膜，包括PEN薄膜和銅箔或者鋁箔，其特徵在於所述PEN薄膜內摻雜有導電物質，構成基礎薄膜，基礎薄膜的上下端面上複合銅箔或者鋁箔。其技術效果是由於PEN薄膜是由2、6萘二甲酸二甲酯(NDC)或2、6萘二甲酸 (NDA)與乙二醇(MEG)縮聚並通過熔融一擠出一雙向拉伸製得的一種新興優良的聚合物， 其化學結構於PET相似，不同之處在於其分子鏈中PEN由剛性更大的萘環，替代了 PET中的苯環，萘環結構使PEN比PET更具有高的物理機械性能及氣體阻隔性能、化學穩定性、耐熱和耐輻射等性能。同時，由於萘的結構更容易呈平面狀，使得PEN最突出的特性是薄膜的強度高，尤其是拉伸強度及模量高；且奈的分子量相對較大，氣密性好，對有機溶劑的耐酸耐鹼能力好，化學性能穩定；另外，由於奈環提高了大分子的芳香度，具有優良的耐熱性能，其玻璃化溫度在120度以上。鑑於PEN薄膜的優良特性，故在該薄膜內摻雜有導電物質，將其作為基礎薄膜材料和銅箔或者鋁箔複合，所形成的複合膜，不但具有銅箔或者鋁箔原有的集流體功能，而且具有輕、薄且強度高的特點，用以取代純金屬銅箔或鋁箔作為鋰離子電池正負極集流體，可以使鋰離子電池的集流體實現輕量化、薄膜化，提高鋰離子電池的體積能量密度及重量能量密度；且由於該複合膜的強度及韌性大大提高，使得鋰離子電池在生產工藝流程中間，斷裂及破邊現象大大減少，產品的一致性及生產效率大大提高。
圖1是本實用新型結構示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，一種用於鋰離子電池集流體的複合膜，包括PEN薄膜和銅箔或者鋁箔。所述PEN薄膜內摻雜有導電物質，構成薄膜基礎2，基礎薄膜的上下端面上複合銅箔或者鋁箔1。上述PEN薄膜內摻雜的導電物質為銅、鋁、銀、碳、乙炔碳黑或聚並苯等具有導電性能的材料，該導電物質的形態為粉狀、顆粒狀、絲狀、壓縮狀或管狀等，粒徑應小於PEN薄膜的厚度。上述PEN薄膜內摻雜的導電物質為PTC正溫度係數或NTC負溫度係數的具有導電性能的材料，使摻雜溫度係數導電材料的基礎薄膜所具有的導電性特性，可以隨溫度的變化而變化，以便生產出具有高安全性能的鋰離子電池。上述基礎薄膜2的厚度為4 14微米。上述基礎薄膜2上下端面上複合的銅箔或鋁箔1的厚度為1 6微米。上述複合膜的厚度為6 20微米。
權利要求1.一種用於鋰離子電池集流體的複合膜，包括PEN薄膜和銅箔或者鋁箔，其特徵在於 所述PEN薄膜內摻雜有導電物質，構成基礎薄膜O)，基礎薄膜的上下端面上複合銅箔或者鋁箔(1)。
2.根據權利要求1所述的用於鋰離子電池集流體的複合膜，其特徵在於所述PEN薄膜內摻雜的導電物質為銅、鋁、銀、碳、乙炔碳黑或聚並苯，該導電物質的形態為粉狀、顆粒狀、絲狀、壓縮狀或管狀，粒徑小於PEN薄膜的厚度。
3.根據權利要求1或2所述的用於鋰離子電池集流體的複合膜，其特徵在於所述PEN 薄膜內摻雜的導電物質為PTC正溫度係數或NTC負溫度係數的材料。
4.根據權利要求1所述的用於鋰離子電池集流體的複合膜，其特徵在於所述基礎薄膜⑵的厚度為4 14微米。
5.根據權利要求1所述的用於鋰離子電池集流體的複合膜，其特徵在於所述基礎薄膜( 上下端面上複合的銅箔或鋁箔(1)的厚度為1 6微米。
6.根據權利要求1所述的用於鋰離子電池集流體的複合膜，其特徵在於所述複合膜的厚度為6 20微米。
專利摘要用於鋰離子電池集流體的複合膜，屬鋰離子電池技術領域。該複合膜包括PEN薄膜和銅箔或者鋁箔，所述PEN薄膜內摻雜有導電物質，構成基礎薄膜(2)，基礎薄膜的上下端面上複合銅箔或者鋁箔(1)。其不但具有銅箔或者鋁箔原有的集流體功能，而且具有輕、薄、強度高、韌性好等特點。
文檔編號H01M4/66GK202293491SQ20112040940
公開日2012年7月4日 申請日期2011年10月24日 優先權日2011年10月24日
發明者於新生, 楊樺 申請人:於新生, 楊樺