[發(fā)明專利]電池用隔膜和電池

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110098657.2
• 申請(qǐng)日: 2011-03-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102214810A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-10-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 豬野壽一;江森郁子
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 日本板硝子株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01M2/14
• 分類號(hào): H01M2/14;H01M2/16
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 許海蘭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及由為了將鋰電池等各種電池的正極和負(fù)極相互隔離而使用的鱗片狀無(wú)機(jī)多孔質(zhì)材料構(gòu)成的電池用隔膜和使用該電池用隔膜的電池。

背景技術(shù)

在以鋰電池為首的各種電池中，為了將正極和負(fù)極相互隔離，必須使用隔板。目前，已知由有機(jī)物構(gòu)成的隔板作為所述隔板，但是由于它沒(méi)有耐熱性，可能會(huì)燃燒而短路，根據(jù)情況有爆炸之虞。此外，還存在由于根據(jù)溫度履歷進(jìn)行膨脹收縮而不能保持電解質(zhì)的不利之處。即使在使用耐熱性樹(shù)脂的情況下，也存在可燃性沒(méi)有改變，成本非常高，并且難以抑制收縮的問(wèn)題。

此外，在專利文獻(xiàn)1中，還提出有在有機(jī)物隔板表面上形成無(wú)機(jī)膜的方案，雖然能夠抑制燃燒，但是存在起因于外部壓力、枝晶生長(zhǎng)等而受到點(diǎn)壓力時(shí)，產(chǎn)生破裂而損壞該部分的無(wú)機(jī)膜的功能的問(wèn)題，并且還存在離子傳導(dǎo)率降低而導(dǎo)致電池性能下降等問(wèn)題。

此外，還提出有在有機(jī)物隔板中混入無(wú)機(jī)粉狀玻璃料的方案，但是在提高耐熱性方面實(shí)際上沒(méi)有什么效果，此外，由于樹(shù)脂熔融時(shí)粒子也同時(shí)流動(dòng)，所以沒(méi)有熔化(melt?down)防止功能，并且，為了解決這些問(wèn)題而大量混入無(wú)機(jī)物時(shí)，阻礙了鋰離子的移動(dòng)，所以存在引起電池性能下降的問(wèn)題。此外，當(dāng)無(wú)機(jī)粉狀玻璃料的混入量降低時(shí)，存在短路防止等的功能不充分的問(wèn)題。

此外，在專利文獻(xiàn)2中，提出有在有機(jī)物隔板中混入多孔質(zhì)無(wú)機(jī)粒狀玻璃料以確保離子移動(dòng)的路徑的方案，但是為了混入多孔質(zhì)無(wú)機(jī)粒狀玻璃料，需要很多的粘合劑，所以混入量不能太大，因此存在在受到點(diǎn)壓力時(shí)，粒狀玻璃料被推擠，因而不能抑制短路等不利之處。

因此，在專利文獻(xiàn)3中，提出有在有機(jī)物隔板中混入無(wú)機(jī)質(zhì)鱗片狀薄片的方案，其難以燃燒，難以收縮，并且在受到點(diǎn)生壓力時(shí)，由于薄片是層疊的，所以不會(huì)被推擠而抑制了短路等，此外，由于在制作膜時(shí)鱗片狀薄片自然地取向，所以還具有制作容易的優(yōu)點(diǎn)，但是，由于對(duì)鋰離子移動(dòng)的阻擋程度與無(wú)機(jī)物的混入量成比例，所以存在引起電池性能下降的問(wèn)題。此外，當(dāng)無(wú)機(jī)物混入量降低時(shí)，還存在短路防止等的功能不充分的問(wèn)題。

專利文獻(xiàn)1特表2007-509464號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2特表2009-517810號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)3特開(kāi)2008-66094號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的目的是提供一種電池用隔膜，和包括該電池用隔膜的電池。所述電池用隔膜耐熱性優(yōu)良，不會(huì)根據(jù)溫度履歷進(jìn)行膨脹收縮，此外，沒(méi)有由于外部壓力、枝晶生長(zhǎng)等原因在受到點(diǎn)壓力時(shí)，產(chǎn)生破裂而損壞該部分的功能的問(wèn)題，以及，也沒(méi)有離子傳導(dǎo)率降低而導(dǎo)致電池性能下降等問(wèn)題。

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明人等通過(guò)執(zhí)著的研究，發(fā)現(xiàn)通過(guò)使用層狀地配置了用于隔離正極和負(fù)極的鱗片狀無(wú)機(jī)多孔質(zhì)材料的多孔質(zhì)隔膜，可以解決上述問(wèn)題。

即，本發(fā)明的電池用隔膜，如技術(shù)方案1所述，其特征在于，用粘合劑膜狀地粘合鱗片狀無(wú)機(jī)多孔質(zhì)材料。

此外，技術(shù)方案2所述的電池用隔膜，在根據(jù)技術(shù)方案1所述的電池用隔膜中，其特征在于所述鱗片狀無(wú)機(jī)多孔質(zhì)材料是硅石或礬土。

此外，技術(shù)方案3所述的電池用隔膜，在根據(jù)技術(shù)方案1或2所述的電池用隔膜中，其特征在于所述鱗片狀無(wú)機(jī)多孔質(zhì)材料的平均孔徑是0.05μm～1μm。

此外，技術(shù)方案4所述的電池用隔膜，在根據(jù)技術(shù)方案1至3中任意一項(xiàng)所述的電池用隔膜中，其特征在于所述鱗片狀無(wú)機(jī)多孔質(zhì)材料的空隙率是50～90％。

此外，技術(shù)方案5所述的電池用隔膜，在根據(jù)技術(shù)方案1至4中任意一項(xiàng)所述的電池用隔膜中，其特征在于所述鱗片狀無(wú)機(jī)多孔質(zhì)材料的縱橫尺寸比是在5～100。

此外，技術(shù)方案6所述的電池用隔膜，在根據(jù)技術(shù)方案1至5中任意一項(xiàng)所述的電池用隔膜中，其特征在于所述鱗片狀無(wú)機(jī)多孔質(zhì)材料的厚度是0.05μm～5μm。

此外，技術(shù)方案7所述的電池用隔膜，在根據(jù)技術(shù)方案1至6中任意一項(xiàng)所述的電池用隔膜中，其特征在于相對(duì)于所述鱗片狀無(wú)機(jī)多孔質(zhì)材料98vol％～40vol％，所述粘合劑的配合比例是2vol％～60vol％。

此外，技術(shù)方案8所述的電池用隔膜，在根據(jù)技術(shù)方案1至7中任意一項(xiàng)所述的電池用隔膜中，其特征在于所述電池用隔膜形成在電池的正極、負(fù)極、隔板中至少一個(gè)的表面上。

此外，本發(fā)明的電池，如技術(shù)方案9所述，其特征在于包含根據(jù)技術(shù)方案1至8中任意一項(xiàng)所述的電池用隔膜。