[实用新型]一种凝胶电解质膜

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电解质膜，特别是涉及一种由细菌纤维素层与多孔膜复合而成的凝胶电解质膜。

背景技术

随着微电子技术的蓬勃发展及能源与环境关系的日益关注，对电源提出了很高的要求，越来越多的焦点开始聚集于质轻、安全无毒、高比能量的可逆能源材料锂电池，聚合物锂离子电池是在液态锂离子电池的基础上发展起来的新一代锂离子电池。而凝胶聚合物电解质是其中最有希望应用于锂电池的聚合物电解质。尽管传统的凝胶聚合物电解质的电导率达到10^-3S/cm数量级，但是由于聚合物在“凝胶状态”下浓度不高，所以机械强度不高，这一不足导致凝胶电解质失去其分隔能力，使电池内部短路，限制了凝胶电解质在锂离子电池中的应用。因此有支撑体系的凝胶聚合物电解质应运而生，支撑体使得凝胶电解质具有良好的力学性能，并且可以降低电解质的厚度，但存在凝胶体系中各组分之间的相容性和稳定性较差，机械性能差，阳离子迁移数低等缺点。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术存在的缺点，提供一种导电性良好的具有至少三层结构的凝胶电解质膜，采用细菌纤维素层与PE或PP多孔膜相复合，解决了凝胶电解质膜在机械强度方面的问题，弥补了现有技术生产工艺复杂、产品成本高的不足。

为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种凝胶电解质膜，由至少三层膜结构复合而成，其中上层是细菌纤维素表层，中间层是PE或PP多孔膜，下层是细菌纤维素底层，细菌纤维素表层、PE或PP多孔膜和细菌纤维素底层通过热压复合成一体。

具体而言，所述细菌纤维素表层与PE或PP多孔膜之间有粘合剂层，PE或PP多孔膜与细菌纤维素底层之间有胶粘剂层。

所述粘合剂和所述的胶粘剂都为水溶性胶，用量为0.51×10^-8g/m²～4.05×10^-8g/m²，所述的水溶性胶为淀粉、糊精、聚乙烯醇、羧甲基纤维素及其复配物。

所述细菌纤维素表层是超细三维网状结构，细菌纤维素的干重为40～80g/m²，厚度为0.1～0.3mm。

所述PE或PP多孔膜的面密度为7～16g/m²，孔径为1～2μm。

所述细菌纤维素底层是超细三维网状结构，细菌纤维素的干重为40～80g/m²，厚度为0.1～0.3mm。

本实用新型所提供的凝胶电解质膜的加压复合过程，其温度为50～120℃、压力为0.2～1.5Mpa，加压时间不超过8秒。

本实用新型结构简单，采用具有超细三维网状结构的细菌纤维素吸附液体电解质，可以有效的提高保液率，具有好的离子传导性和力学强度，并对PE或PP多孔膜起到力学支撑体的作用，提高凝胶电解质膜的使用寿命，具有持水能力强、生物相容性高、适应性和生物可降解性好等特点。

附图说明

图1是本实用新型一种凝胶电解质膜的截面示意图。

图2是本实用新型的另一实例的凝胶电解质膜的截面示意图。

图中：1、细菌纤维素表层；2、PE或PP多孔膜；3、细菌纤维素底层；4、粘合剂层；5、胶粘剂层。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1所示，本实用新型所提供的一种凝胶电解质膜，由至少三层膜结构复合而成，其中上层是细菌纤维素表层1，中间层是PE或PP多孔膜2，下层是细菌纤维素底层3，细菌纤维素表层1、PE或PP多孔膜2和细菌纤维素底层3通过热压复合成一体。

如图2所示，本实用新型所提供的一种凝胶电解质膜，在细菌纤维素底层3与PE或PP多孔膜2之间有粘合剂层4，细菌纤维素表层1与PE或PP多孔膜之间有胶粘剂层5。

所述的粘合剂和所述的胶粘剂都为水溶性胶，用量为0.51×10^-8g/m²～4.05×10^-8g/m²，所述的水溶性胶为淀粉、糊精、聚乙烯醇、羧甲基纤维素及其复配物。

所述的细菌纤维素表层1和细菌纤维素底层3是超细三维网状结构，细菌纤维素的干重为40～80g/m²，厚度为0.1～0.3mm。

所述的PE或PP多孔膜2的面密度为7～16g/m²，孔径为1～2μm。