[發明專利]用于能量儲存裝置中的獨立、耐熱微孔膜

有效

• 申請號: 201080020927.1
• 申請日: 2010-03-19
• 公開（公告）號: CN102449809A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發明（設計）人: 理查·W·沛卡拉;瑟利尼瓦斯·雀盧庫帕里;羅伯特·W·瓦特豪斯
• 申請（專利權）人: 安特克研發國際公司
• 主分類號: H01M2/16
• 分類號: H01M2/16;C08J9/00
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 金鮮英;鐘海勝

1.一種用于能量儲存裝置的獨立、耐熱微孔聚合物膜，所述微孔聚合物膜具有第一和第二相對表面，其包含：

聚合物基質，其粘合無機填充材料并以熔點溫度為特征；

所述聚合物基質包括超高分子量聚烯烴，其分子量提供足夠的分子鏈纏結以形成互相連接且互相貫穿的三維孔和聚合物網絡，通過所述三維孔和聚合物網絡，所述經粘合的無機填充材料大體上均勻地由所述第一表面分散到所述第二表面；和

所述無機填充材料，其以足夠高的裝載量提供，以在超過所述聚合物基質的熔點溫度的溫度下，實現所述獨立微孔聚合物膜的低收縮率。

2.根據權利要求1所述的微孔聚合物膜，其中所述超高分子量聚烯烴是超高分子量聚乙烯。

3.根據權利要求2所述的微孔聚合物膜，其中所述超高分子量聚乙烯與可交聯聚乙烯、高密度聚乙烯或分子量低于超高分子量聚乙烯的其它聚乙烯中的一種或一種以上組合。

4.根據權利要求1所述的微孔聚合物膜，其中所述互相連接且互相貫穿的三維孔網絡確定所述微孔聚合物膜的孔隙度，且其中所述聚合物基質是雙軸定向、經過熱處理的類型，其在暴露于超過所述聚合物基質的熔點溫度的溫度后展現較低的殘余應力，同時保持高孔隙度。

5.根據權利要求1所述的微孔聚合物膜，其中所述無機填充材料包括氧化鋁或二氧化硅，或氧化鋁與二氧化硅的組合。

6.根據權利要求1所述的微孔聚合物膜，其中所述無機填充材料包括經過表面處理的二氧化硅或經過表面處理的氧化鋁，或經過表面處理的二氧化硅和經過表面處理的氧化鋁的組合。

7.根據權利要求1所述的微孔聚合物膜，其中所述互相連接且互相貫穿的孔網絡的孔涵蓋超過約60％的體積分數。

8.根據權利要求1所述的微孔聚合物膜，其中所述互相連接且互相貫穿的三維孔網絡提供由麥克穆林數(MacMullin?number)N_Mac表示的小于4.5的電阻。

9.根據權利要求1所述的微孔聚合物膜，其進一步包含具有熱切斷特性且經定位以形成多層隔膜組合件的未經填充的微孔聚烯烴膜。

10.一種能量儲存裝置，其為具有多個電極且纏繞或堆疊成填充有電解質的封裝的類型，所述改進包含：

耐熱微孔聚合物膜，其展現獨立特性且具有第一和第二相對表面，所述聚合物膜包括粘合無機填充材料并以熔點溫度為特征的聚合物基質；

所述聚合物基質包括超高分子量聚烯烴，其量和分子量提供足夠的分子鏈纏結以形成互相連接且互相貫穿的三維孔和聚合物網絡，通過所述三維孔和聚合物網絡，所述經粘合的無機填充材料大體上均勻地由所述第一表面分散到所述第二表面；和

所述無機填充材料，其以足夠高的裝載量提供，以在超過所述聚合物基質的熔點溫度的溫度下，實現所述微孔聚合物膜的低收縮率。

11.根據權利要求10所述的能量儲存裝置，其中所述聚合物基質中所包括的所述超高分子量聚烯烴是超高分子量聚乙烯。

12.根據權利要求11所述的能量儲存裝置，其中所述超高分子量聚乙烯與可交聯聚乙烯、高密度聚乙烯或分子量低于超高分子量聚乙烯的其它聚乙烯中的一種或一種以上組合。

13.根據權利要求10所述的能量儲存裝置，其中所述互相連接且互相貫穿的三維孔網絡確定所述微孔聚合物膜的孔隙度，且其中所述聚合物基質是雙軸定向、經過熱處理的類型，其在暴露于超過所述聚合物基質的熔點溫度的溫度后展現較低的殘余應力，同時保持高孔隙度。

14.根據權利要求10所述的能量儲存裝置，其中由所述聚合物基質粘合的所述無機填充材料包括氧化鋁或二氧化硅，或氧化鋁與二氧化硅的組合。

15.根據權利要求10所述的能量儲存裝置，其中由所述聚合物基質粘合的所述無機填充材料包括經過表面處理的二氧化硅或經過表面處理的氧化鋁，或經過表面處理的二氧化硅和經過表面處理的氧化鋁的組合。

16.根據權利要求10所述的能量儲存裝置，其中所述微孔聚合物膜的所述互相連接且互相貫穿的孔網絡的孔涵蓋超過約60％的體積分數。