[發明專利]多孔聚烯烴隔離膜

無效

• 申請號: 200910193813.6
• 申請日: 2009-11-10
• 公開（公告）號: CN101702428A
• 公開（公告）日: 2010-05-05
• 發明（設計）人: 趙豐剛;朱坤慶;王學澤;樸美子
• 申請（專利權）人: 東莞新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M2/18
• 分類號: H01M2/18;H01M2/16;H01M10/0525
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司 44202
• 代理人: 王基才;王靜

技術領域

本發明涉及一種鋰離子電池隔離膜，尤其是一種多孔聚烯烴隔離膜。

背景技術

作為隔離材料，多孔聚烯烴膜可廣泛用于分離、選擇透過各種物質。例如，多孔聚烯烴膜可用作精密過濾膜、電池中的分隔件、電容器中的分隔件，以及各種功能膜的母材。

多孔聚烯烴膜適合被用作為鋰離子電池的隔離膜，因為其不僅具有高滲透性，而且在一定溫度下可熔融聚合物、堵塞連通孔，從而切斷電流以保證鋰離子電池的安全使用。“切斷”是指多孔聚烯烴膜的孔被熔融樹脂堵塞，以增加膜的電阻和攔截鋰離子的流動。從保證安全來看，希望斷路溫度盡可能低。

此外，隔離膜在孔堵塞之后也必需保持膜的形狀，以保證電極之間的絕緣隔離。如果隔離膜切斷電源之后，鋰離子電池的溫度進一步升高，隔離膜的流態化會引起電阻降低，從而導致電流恢復。此溫度為短路溫度，一般希望短路溫度較高。

近年來，隨著全球環保活動的加強，從節約能量和資源的角度考慮，汽車工業正積極引入電動汽車。但是，由于電池被切斷后需要長時間來輻射熱量，所以具有較高能量的電動汽車電池會在異常情況下產生更多的熱，可能導致電池溫度在短時間內升高至高水平或長期維持在高溫狀態。此時，隔離膜有可能會收縮或破裂并可能導致正負極之間短路，產生更多熱量，嚴重影響了電池的安全性能。

有鑒于此，確有必要提供一種具有良好安全性能的多孔聚烯烴隔離膜，以實現電動汽車電池所期待的更低的切斷溫度和更高的短路溫度，保障電池的安全使用。

發明內容

本發明的目的在于：提供一種具有良好安全性能的多孔聚烯烴隔離膜。

為了實現上述發明目的，本發明提供了一種多孔聚烯烴隔離膜，多孔聚烯烴隔離膜的厚度為35-80μm，孔隙率為30-70％。

相對于現有技術，本發明多孔聚烯烴隔離膜具有以下技術效果：

首先，本發明多孔聚烯烴隔離膜可應用于鋰離子動力電池中，尤其是電動汽車用鋰離子動力電池中，由于隔離膜厚度增加，大大減小了鋰離子動力電池發生內短路，特別是因陰極鋁箔毛刺造成的內短路的風險。

其次，即使發生內短路、正負極片之間流過短路電流時，本發明的多孔聚烯烴隔離膜可以增大電子和離子極化，減小短路電流和降低生成的熱量，降低著火和爆炸的可能性。采用本發明多孔聚烯烴隔離膜時，由熱模擬鋰離子穿釘時的最高溫升為102℃，實際測試結果為98℃；采用普通隔離膜時，由熱模擬鋰離子穿釘時的最高溫升為135℃，實際測試結果為140℃。

最后，本發明多孔聚烯烴隔離膜還具有良好的循環性能和充放電性能。

作為本發明多孔聚烯烴隔離膜的一種改進，所述多孔聚烯烴隔離膜的厚度為35-50μm，孔隙率為30-50％。

作為本發明多孔聚烯烴隔離膜的一種改進，所述多孔聚烯烴隔離膜的厚度為40μm，孔隙率為40％。

作為本發明多孔聚烯烴隔離膜的一種改進，所述多孔聚烯烴隔離膜的空氣滲透率為100-1000秒/100ml，平均開孔直徑為0.001-1μm。

作為本發明多孔聚烯烴隔離膜的一種改進，所述隔離膜含有多孔聚烯烴基體，多孔聚烯烴基體為平均分子量不小于1×10⁵的單獨聚烯烴，或為平均分子量不小于1×10⁵、孔隙率為30-95％的聚烯烴的混合物。

作為本發明多孔聚烯烴隔離膜的一種改進，所述聚烯烴混合物含有平均分子量為1×10⁶-15×10⁶的超高分子量聚烯烴和平均分子量為1×10⁵-1×10⁶的高分子量聚烯烴。

作為本發明多孔聚烯烴隔離膜的一種改進，所述多孔聚烯烴隔離膜的斷路溫度不超過135℃。

作為本發明多孔聚烯烴隔離膜的一種改進，所述多孔聚烯烴隔離膜的短路溫度不低于165℃。

具體實施方式

以下結合各個具體實施例和比較例，詳細說明本發明多孔聚烯烴隔離膜和其有益技術效果。

實施例1

1)隔離膜的制備