[實用新型]鋰電池用聚四氟乙烯復合隔離膜

有效

• 申請號: 201020134579.8
• 申請日: 2010-02-20
• 公開（公告）號: CN201616467U
• 公開（公告）日: 2010-10-27
• 發明（設計）人: 黃斌香;黃磊
• 申請（專利權）人: 上海金由氟材料有限公司
• 主分類號: H01M2/16
• 分類號: H01M2/16
• 代理公司: 上海智力專利商標事務所 31105
• 代理人: 瞿承達

技術領域：

本實用新型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合隔離膜。

背景技術：

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中離子的通過，并且在減小電池正極、負極板之間的距離時，能在電池狹小的空間內將電池正極、負極板隔離開來，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、機械性能、化學性能、電解液浸潤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℃，聚丙烯微孔膜的脆化溫度僅在-8～8℃。聚乙烯微孔膜不耐光照也是其弱點之一。聚丙烯微孔膜耐候性差，聚丙烯粉粒在室內放置4個月性能將急劇變壞。聚乙烯微孔膜及聚丙烯微孔膜的機械性能、力學性能的不完善，延展性較差，且在阻隔正、負極板的電池卷繞中如疏忽大意且易于撕裂，造成正、負極板的相互接觸，故將在使用時會造成電池內部短路而可能引發爆炸。

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，但氧極限指數僅為0.18。聚乙烯微孔膜在130℃左右時熔化，而聚丙烯微孔膜在150℃左右時熔化，所以熱穩定性比較差，這種隔離膜受熱時收縮比例較大，在接近熔點時材料會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到較為理想的效果，且還有待于進一步的提高。

發明內容：

本實用新型的目的是要提供一種鋰電池用聚四氟乙烯復合隔離膜，它不但能有效地實現將電池正極、負極板隔離開來，并杜絕短路現象的產生，而且，還確保在鋰電池的充放電過程中安全可靠，無事故發生。

為了達到上述的目的本實用新型的解決方案是：本實用新型的鋰電池用聚四氟乙烯復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合膜，其特征在于所述的聚乙烯微孔膜的端面上及兩側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合膜的所述的聚乙烯微孔膜的端面上及復合膜的兩側處均再覆合有一聚四氟乙烯微孔膜。

由于本實用新型的鋰電池用聚四氟乙烯復合隔離膜，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處均增設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合膜的所述的聚乙烯微孔膜的端面上及復合膜的兩側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點：1、耐高溫：能在+250℃至-180℃的溫度下長期工作；2、耐低溫：具有良好的機械韌性，即使溫度下降到-196℃，也可保持5％的伸長率；3、力學性能：力學性能優異，在-196～260℃的較廣溫度范圍內均保持優良的力學性能，即使在-196℃也不會脆化，且仍柔軟；4、耐腐蝕：能耐王水和一切有機溶劑；5：不燃性：非常阻燃，氧極限指數在0.95以上；6、耐氣候：耐候性好，可達10年以上，有塑料中最佳的老化壽命。

由四氟乙烯經聚合而成的高分子化合物，還具有優良的化學穩定性、自潤滑性、電絕緣性、耐摩性和良好的抗老化耐力及對光和臭氧作用也很穩定。