[發明專利]電化學電源復合隔膜及其制備方法

無效

• 申請號: 201210257639.9
• 申請日: 2012-07-24
• 公開（公告）號: CN103579553A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 周明杰;袁賢陽;王要兵
• 申請（專利權）人: 海洋王照明科技股份有限公司;深圳市海洋王照明技術有限公司
• 主分類號: H01M2/16
• 分類號: H01M2/16;B32B5/24;B32B27/32
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所 44237
• 代理人: 張全文

技術領域

本發明屬于電化學電源技術領域，具體涉及一種電化學電源復合隔膜及其制備方法。

背景技術

隨著人類生產力的發展，越來越多的汽車行駛在城市、鄉村的大街小巷中。汽車的普及給人們的生活帶來了極大的便利。然而，伴隨而來的問題也越來越嚴重。石油等不可再生能源的消耗不斷加速，汽車尾氣的排放給環境造成的影響也不斷擴大。目前，人們為了解決這些問題提出發展電動汽車，以期取代傳統汽車。而其中的關鍵在于是否有能量密度、功率密度足夠大，循環壽命足夠長、安全可靠的動力電池取代內燃機。而決定動力電池安全性的關鍵在于其中的隔膜。

目前電化學電源如鋰離子電池普遍采用的隔膜為多孔聚烯烴隔膜。然而這種隔膜不僅對電解質的潤濕性能差，而且耐熱溫度偏低、高倍率性能差。難以滿足動力電池對安全性能及高倍率性能的要求。另一種常見的隔膜為無紡布隔膜。這種隔膜由于沒有經過聚烯烴隔膜那樣的拉伸過程，因此在受熱時不會發生明顯的熱收縮現象。因而，無紡布隔膜比聚烯烴隔膜具有更好的熱尺寸穩定性，但是無紡布隔膜卻不能直接用作電化學電源（鋰離子電池和超級電容器）的隔膜。因為其氣孔過大容易引起短路以及造成自放電。同時其氣孔分布不均勻，這樣的隔膜在使用過程中會使得電化學電源（鋰離子電池和超級電容器）形成鋰支晶從而造成短路的安全隱患。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的上述不足，提供一種熱尺寸穩定，氣孔大合適且均勻的電化學電源復合隔膜。

本發明的另一目的在于提供一種工藝簡單、成本低的電化學電源復合隔膜制備方法。

為了實現上述發明目的，本發明的技術方案如下：

一種電化學電源復合隔膜，包括無紡布隔膜層和結合在所述無紡布隔膜層表面的聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物層，所述聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物層的厚度為5～10μm。

以及，一種電化學電源復合隔膜的制備方法，包括如下步驟：

將聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物溶解至有機溶劑中，配制成聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物有機溶液；其中，所述聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物的質量占所述聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物有機溶液的5%～20%；

將所述聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物有機溶液涂覆在無紡布的表面，干燥，得到所述電化學電源復合隔膜。

上述電化學電源復合隔膜采用無紡布隔膜層為基體，有效增強了該電化學電源復合隔膜的強度、柔性，提高了其耐熱性，從而增強了該復合隔膜的熱尺寸穩定性，有效防止了其因受熱發生收縮或破裂的現象發生；該聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物層與無紡布隔膜層結合有效調節了無紡布隔膜的氣孔，使得復合隔膜利具有合適的氣孔大小，有效避免了電化學電源中的電極顆粒直接接觸，從而能有效的避免短路或自放電現象的發生。另外，該聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物層與無紡布隔膜層結合還使得復合隔膜氣孔分布均勻，從而有效避免了電化學電源在充放電過程中形成鋰支晶造成短路現象的發生。因此，上述電化學電源復合隔膜耐熱性好，熱尺寸穩定，并使得該復合隔膜具有能有效隔絕電極顆粒直接接觸且分布均勻的氣孔，安全性高。

上述電化學電源復合隔膜制備方法將聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物有機溶液直接涂覆在無紡布隔膜表面，干燥即可，工藝簡單，條件易控，對設備要求低，生產效率，生產成本低，適于工業化生產。

附圖說明

下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中：

圖1為本發明實施例電化學電源復合隔膜的一種結構示意圖；

圖2為本發明實施例電化學電源復合隔膜制備方法的工藝流程圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

本發明實例提供一種熱尺寸穩定，氣孔大合適且均勻的電化學電源復合隔膜，其結構如圖1所示。在圖1中，該電化學電源復合隔膜包括無紡布隔膜層1和結合在無紡布隔膜層1雙面的聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物層2。其中，該聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物層2的厚度為5～10μm。

具體的，上述聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物層2中的聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物所含的六氟丙烯質量含量優選為1%～10%，更優選地，該六氟丙烯的質量含量為4%～8%。該優選的聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物具有更強的粘性，能與無紡布隔膜層1粘結的更加緊密，并能有效的調節無紡布隔膜的氣孔大小和氣孔的分布，使得電化學電源復合隔膜機械強度更高，氣孔大小合適和氣孔分布的更加均勻。