專利名稱：鋰電池用聚四氟乙烯復(fù)合隔離膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋰電池用隔離膜，特別是涉及一種鋰電池用聚四氟乙烯復(fù)合隔離膜。
背景技術(shù)：
電池主要由電極材料、電解液和隔離膜所組成。電池隔離膜的作用是要保證電解質(zhì)中離子的通過，并且在減小電池正極、負(fù)極板之間的距離時(shí)，能在電池狹小的空間內(nèi)將電池正極、負(fù)極板隔離開來，以防止電池兩極板相互接觸造成短路。目前常用的鋰電池隔離膜都為聚乙烯微孔膜或聚丙烯微孔膜，或聚乙烯微孔膜和聚丙烯微孔膜的復(fù)合膜，其主要原因是聚乙烯微孔膜及聚丙烯微孔膜的膜材料價(jià)格便宜， 以降低制造成本和使用成本。聚乙烯微孔膜及聚丙烯微孔膜雖能作為鋰電池隔離膜，并且被廣泛應(yīng)用，但卻還存在一些不足之處。聚乙烯微孔膜及聚丙烯微孔膜在物理性能、機(jī)械性能、化學(xué)性能、電解液浸潤(rùn)性及耐熱老化性等方面均存在一定的不足為。聚乙烯微孔膜的脆化溫度在_50°C，聚丙烯微孔膜的脆化溫度僅在-8 8°C。聚乙烯微孔膜不耐光照也是其弱點(diǎn)之一。聚丙烯微孔膜耐候性差，聚丙烯粉粒在室內(nèi)放置4個(gè)月性能將急劇變壞。聚乙烯微孔膜及聚丙烯微孔膜的機(jī)械性能、力學(xué)性能的不完善，延展性較差，且在阻隔正、負(fù)極板的電池卷繞中如疏忽大意且易于撕裂，造成正、負(fù)極板的相互接觸，故將在使用時(shí)會(huì)造成電池內(nèi)部短路而可能引發(fā)爆炸。聚乙烯微孔膜和聚丙烯微孔膜易燃，聚丙烯微孔膜雖較聚乙烯微孔膜要難燃一些，但氧極限指數(shù)僅為0. 18。聚乙烯微孔膜在130°C左右時(shí)熔化，而聚丙烯微孔膜在150°C 左右時(shí)熔化，所以熱穩(wěn)定性比較差，這種隔離膜受熱時(shí)收縮比例較大，在接近熔點(diǎn)時(shí)材料會(huì)因熔化而收縮變形及破膜，給鋰電池的安全性帶來潛在的隱患。總而言之，聚乙烯微孔膜及聚丙烯微孔膜作為鋰電池隔離膜的安全性能還未能達(dá)到較為理想的效果，且還有待于進(jìn)一步的提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要提供一種鋰電池用聚四氟乙烯復(fù)合隔離膜，它不但能有效地實(shí)現(xiàn)將電池正極、負(fù)極板隔離開來，并杜絕短路現(xiàn)象的產(chǎn)生，而且，還確保在鋰電池的充放電過程中安全可靠，無事故發(fā)生。為了達(dá)到上述的目的本發(fā)明的解決方案是本發(fā)明的鋰電池用聚四氟乙烯復(fù)合隔離膜包括一隔離膜，所述的隔離膜為聚乙烯微孔膜或聚丙烯微孔膜或聚乙烯微孔膜與聚丙烯微孔膜的復(fù)合膜，其特征在于所述的聚乙烯微孔膜的端面上及兩側(cè)處均覆合有一聚四氟乙烯微孔膜，或所述的聚丙烯微孔膜的端面上及兩側(cè)處均覆合有一聚四氟乙烯微孔膜，或所述的聚乙烯微孔膜與所述的聚丙烯微孔膜的復(fù)合膜的所述的聚乙烯微孔膜的端面上及復(fù)合膜的兩側(cè)處均再覆合有一聚四氟乙烯微孔膜。
由于本發(fā)明的鋰電池用聚四氟乙烯復(fù)合隔離膜，在所述的聚乙烯微孔膜或所述的聚丙烯微孔膜的端面上及兩側(cè)處均增設(shè)了一聚四氟乙烯微孔膜，或在所述的聚乙烯微孔膜與所述的聚丙烯微孔膜的復(fù)合膜的所述的聚乙烯微孔膜的端面上及復(fù)合膜的兩側(cè)處均再覆合有一聚四氟乙烯微孔膜，因此，將使鋰電池用隔離膜的綜合性能得到了進(jìn)一步的提高。所采用的聚四氟乙烯微孔膜與所述的聚乙烯微孔膜及聚丙烯微孔膜相比具有如下優(yōu)點(diǎn)1、耐高溫能在+250°c至-180°c的溫度下長(zhǎng)期工作；2、耐低溫具有良好的機(jī)械韌性，即使溫度下降到-196°C，也可保持5%的伸長(zhǎng)率；3、力學(xué)性能力學(xué)性能優(yōu)異， 在-196 260°C的較廣溫度范圍內(nèi)均保持優(yōu)良的力學(xué)性能，即使在-196°C也不會(huì)脆化，且仍柔軟；4、耐腐蝕能耐王水和一切有機(jī)溶劑；5 不燃性非常阻燃，氧極限指數(shù)在0. 95以上；6、耐氣候耐候性好，可達(dá)10年以上，有塑料中最佳的老化壽命。由四氟乙烯經(jīng)聚合而成的高分子化合物，還具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性、自潤(rùn)滑性、電絕緣性、耐摩性和良好的抗老化耐力及對(duì)光和臭氧作用也很穩(wěn)定。本發(fā)明的鋰電池用聚四氟乙烯復(fù)合隔離膜在應(yīng)用過程中，因?yàn)橛兴龅木鬯姆蚁┪⒖啄さ拇嬖?，在電池卷繞中，擁有良好力學(xué)性能的所述的聚四氟乙烯微孔膜不易撕裂， 并可以避免由此而造成的短路，并且，還可改善隔離膜與電極界面的緊密結(jié)合，緊密的接觸可以在很大程度上降低電池的內(nèi)阻，提高電池的導(dǎo)電性能和能量密度，以及隔膜的電解質(zhì)保持性能。當(dāng)電池輕度發(fā)熱時(shí)，所述的聚四氟乙烯微孔膜可支撐、抑制隔離膜中的所述的聚乙烯微孔膜、所述的聚丙烯微孔膜收縮，從而提高鋰電池的安全性和整體性能，在電池充放電過程中，即使所述的聚乙烯微孔膜、所述的聚丙烯微孔膜將會(huì)發(fā)生熔化，所述的聚四氟乙烯微孔膜仍然能夠保持隔離膜的完整性，防止大面積正、負(fù)極短路現(xiàn)象的出現(xiàn)，還可以在電池過熱時(shí)，通過所述的聚乙烯微孔膜(熔點(diǎn)130攝氏度)或所述的聚丙烯微孔膜(熔點(diǎn)150 攝氏度)的閉孔功能來形成隔離膜閉孔，阻隔電池中的電流傳導(dǎo)，使電池內(nèi)部斷路，大大提高電池的安全性能。另外，所述的聚四氟乙烯微孔膜的耐腐蝕性，使得本發(fā)明的鋰電池用聚四氟乙烯復(fù)合隔離膜對(duì)在鋰離子電池的電解液的有機(jī)溶劑中具備更良好的耐溶性?？傊景l(fā)明的鋰電池用聚四氟乙烯復(fù)合隔離膜材料具有良好的抗撕裂強(qiáng)度、耐高、低溫、較好的彈性、較高的孔隙率、較低的電阻、電解液浸潤(rùn)性佳等，同時(shí)，本發(fā)明的鋰電池用聚四氟乙烯復(fù)合隔離膜且既具有較高的破膜溫度又具有較低的閉孔溫度。本發(fā)明的鋰電池用聚四氟乙烯復(fù)合隔離膜，不但使聚乙烯微孔膜、聚丙烯微孔膜及聚四氟乙烯微孔膜實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，揚(yáng)長(zhǎng)避短，而且，還提高了隔離膜的綜合性能，經(jīng)實(shí)際使用，其物理性能和化學(xué)性能沒有明顯的改變。本發(fā)明的鋰電池用聚四氟乙烯復(fù)合隔離膜主要用于鋰電池正、負(fù)極板之間的隔離。


本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)由以下的實(shí)施例及其附圖給出。圖1是本發(fā)明的鋰電池用聚四氟乙烯復(fù)合隔離膜的聚乙烯微孔膜上及兩側(cè)處覆合一聚四氟乙烯微孔膜的示意圖。圖2是本發(fā)明的鋰電池用聚四氟乙烯復(fù)合隔離膜的聚丙烯微孔膜上及兩側(cè)處覆合一聚四氟乙烯微孔膜的示意圖。圖3是本發(fā)明的鋰電池用聚四氟乙烯復(fù)合隔離膜的聚乙烯微孔膜與聚丙烯微孔膜的復(fù)合膜的聚乙烯微孔膜上及復(fù)合膜的兩側(cè)處覆合一聚四氟乙烯微孔膜的示意圖。
具體實(shí)施例方式以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的鋰電池用聚四氟乙烯復(fù)合隔離膜作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。實(shí)施例一參見圖1、該發(fā)明的鋰電池用聚四氟乙烯復(fù)合隔離膜包含一隔離膜，所述的隔離膜為聚乙烯微孔膜1，所述的聚乙烯微孔膜1的端面上及兩側(cè)處均覆合有一聚四氟乙烯微孔膜3。實(shí)施例二參看圖2、該發(fā)明的鋰電池用聚四氟乙烯復(fù)合隔離膜包含一隔離膜，所述的隔離膜為聚丙烯微孔膜2，所述的聚丙烯微孔膜2的端面上及兩側(cè)處均覆合有一聚四氟乙烯微孔膜3。實(shí)施例三參照?qǐng)D3，該發(fā)明的鋰電池用聚四氟乙烯復(fù)合隔離膜包含一隔離膜，所述的隔離膜為所述的聚乙烯微孔膜1與所述的聚丙烯微孔膜2的復(fù)合膜，所述的聚乙烯微孔膜1與所述的聚丙烯微孔膜2的復(fù)合膜的所述的聚乙烯微孔膜1的端面上及復(fù)合膜的兩側(cè)處均覆合有一聚四氟乙烯微孔膜3。
權(quán)利要求
1. 一種鋰電池用聚四氟乙烯復(fù)合隔離膜，它包括一隔離膜，所述的隔離膜為聚乙烯微孔膜(1)或聚丙烯微孔膜( 或聚乙烯微孔膜(1)與聚丙烯微孔膜O)的復(fù)合膜，其特征在于所述的聚乙烯微孔膜(1)的端面上及兩側(cè)處均覆合有一聚四氟乙烯微孔膜(3)，或所述的聚丙烯微孔膜⑵的端面上及兩側(cè)處均覆合有一聚四氟乙烯微孔膜(3)，或所述的聚乙烯微孔膜⑴與所述的聚丙烯微孔膜⑵的復(fù)合膜的所述的聚乙烯微孔膜⑴的端面上及復(fù)合膜的兩側(cè)處均再覆合有一聚四氟乙烯微孔膜(3)。
全文摘要
一種鋰電池用聚四氟乙烯復(fù)合隔離膜。它包括一隔離膜，所述的隔離膜為聚乙烯微孔膜或聚丙烯微孔膜或聚乙烯微孔膜與聚丙烯微孔膜的復(fù)合膜，其特征在于所述的聚乙烯微孔膜的端面上及兩側(cè)處均覆合有一聚四氟乙烯微孔膜，或所述的聚丙烯微孔膜的端面上及兩側(cè)處均覆合有一聚四氟乙烯微孔膜，或所述的聚乙烯微孔膜與所述的聚丙烯微孔膜的復(fù)合膜的所述的聚乙烯微孔膜的端面上及復(fù)合膜的兩側(cè)處均再覆合有一聚四氟乙烯微孔膜。本發(fā)明的鋰電池用聚四氟乙烯復(fù)合隔離膜能有效地實(shí)現(xiàn)將鋰電池的正極、負(fù)極板隔離開來，并杜絕短路現(xiàn)象的產(chǎn)生，而且，還確保鋰電池在充放電過程中安全可靠，無事故發(fā)生。本發(fā)明的鋰電池用聚四氟乙烯復(fù)合隔離膜可用于將鋰電池正、負(fù)極板之間的隔離。
文檔編號(hào)H01M2/16GK102163703SQ20101012718
公開日2011年8月24日 申請(qǐng)日期2010年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月20日
發(fā)明者黃斌香, 黃磊 申請(qǐng)人:上海金由氟材料有限公司