[發(fā)明專利]一種鋰離子二次電池用隔離膜及其制備方法

在審

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• 申請日: 2012-11-08
• 公開（公告）號: CN103811699A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發(fā)明（設計）人: 許松
• 申請（專利權）人: 深圳市崧鼎實業(yè)有限公司
• 主分類號: H01M2/16
• 分類號: H01M2/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明屬于化學領域，涉及一種鋰離子二次電池用隔離膜及其制備方法。

背景技術

現(xiàn)有技術，制備鋰離子二次電池用隔離膜主要有三種模式：

第一種模式：將偏氟乙烯和六氟丙烯共聚物溶解于丙烯基碳酸酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、碳酸乙基甲酯、丙酮等有機性溶劑，加入一定比例的納米級的氧化鋯、氧化鋁、氧化硅、氮化硅、氮化鋁中的一種或兩種，通過噴涂、浸泡或者直接涂覆的方式將金屬氧化物或者氮化物附著于聚烯烴隔離膜基材的一側或二側上，涂覆厚度一般為1-5um，得到改性后的鋰離子二次電池用隔離膜。

第二種模式：在丁苯橡膠乳液中加入一定比例的去離子水，攪拌均勻后，加入一定比例的納米級的氧化鋯、氧化鋁、氧化硅、氮化硅、氮化鋁中的一種或兩種，通過噴涂、浸泡或者直接涂覆的方式將金屬氧化物或者氮化物附著于聚烯烴隔離膜基材的一側或二側上，涂覆厚度一般為1-5um，得到改性后的鋰離子二次電池用隔離膜。

通過現(xiàn)有技術的缺點：

第一種模式有采用的是有機溶劑，且采用的是比較容易揮發(fā)的溶劑，在使用的過程中存在火災隱患和污染大氣的可能，長期接觸這些有機溶劑對人體也會產(chǎn)生危害，因此對其使用工藝要求較高

第二種模式采用的是丁苯橡膠乳液作為粘結劑，將納米金屬氧化物或者氮化物粘附于聚烯烴的隔離膜基材上，用于鋰電池中，由于鋰電池正極的電位較高，靠近正極一邊的隔離膜也處于高電位下，丁苯橡膠長期在高電位下工作容易發(fā)生氧化和分解，導致失去粘結的功能，原來粘附上去金屬氧化物或者氮化物脫落，失去原有的功能。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題是相對于第一種模式不采用有機溶劑，不存在對人體危害及環(huán)境污染的問題，且不用擔心火災隱患；相對于第二種模式，本方案具備長期使用的可靠性。

本發(fā)明解決上述技術問題所采取的技術方案如下：

一種鋰離子二次電池用隔離膜，包括聚烯烴隔離膜的基材，所述聚烯烴隔離膜的基材的一側或兩側涂覆有氧化鋯、氧化鋁、氧化硅、氮化硅、氮化鋁中的一種或兩種所構成的納米涂層。

所述納米涂層和所述聚烯烴隔離膜的基材通過丙烯酸鋰與丙烯腈共聚物粘結在一起。

一種鋰離子二次電池用隔離膜的制備方法，包括：

(1)將丙烯酸鋰與丙烯腈共聚物的水分散液加入去離子水中；

(2)添加納米級氧化鋯、氧化鋁、氧化硅、氮化硅、氮化鋁中的一種或兩種，攪拌并研磨；

(3)將步驟(2)處理后的所述納米級氧化鋯、氧化鋁、氧化硅、氮化硅、氮化鋁的一種或兩種附著于聚烯烴隔離膜基材的一側或二側上；

(4)高溫烘烤去掉水分，所述納米級氧化鋯、氧化鋁、氧化硅、氮化硅、氮化鋁的一種或兩種形成納米級涂層并通過所述丙烯酸鋰與丙烯腈共聚物附著在所述隔離膜基材上。

本發(fā)明采取了上述方案以后，由于采用的丙烯酸鋰與丙烯腈共聚物的水分散液，同時采用去離子水作為溶劑，生產(chǎn)過程簡單，不會排放對環(huán)境的有污染的有毒氣體，也沒有火災隱患，并且，丙烯酸鋰與丙烯腈共聚物具有很高的電化學穩(wěn)定性，即使電壓達到4.5V也不會被氧化和分解，因此確保使用其制作的電池具備長期使用的可靠性與安全性。

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在所寫的說明書、權利要求書、以及附圖中所特別指出的結構來實現(xiàn)和獲得。

附圖說明

下面結合附圖對本發(fā)明進行詳細的描述，以使得本發(fā)明的上述優(yōu)點更加明確。其中，

圖1是本發(fā)明實施例的鋰離子二次電池用隔離膜的結構示意圖。

具體實施方式

以下將結合附圖及實施例來詳細說明本發(fā)明的實施方式，借此對本發(fā)明如何應用技術手段來解決技術問題，并達成技術效果的實現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實施。需要說明的是，只要不構成沖突，本發(fā)明中的各個實施例以及各實施例中的各個特征可以相互結合，所形成的技術方案均在本發(fā)明的保護范圍之內。

如圖1所示，所述鋰離子二次電池用隔離膜，包括聚烯烴隔離膜的基材1，所述聚烯烴隔離膜的基材的一側或兩側涂覆有氧化鋯、氧化鋁、氧化硅、氮化硅、氮化鋁中的一種或兩種所構成的納米涂層2。

其中，在實施例中，所述納米涂層和所述聚烯烴隔離膜的基材通過丙烯酸鋰與丙烯腈共聚物粘結在一起。

由于丙烯酸鋰與丙烯腈共聚物和所述納米涂層在實際的產(chǎn)品中并不能明顯看出其區(qū)別，因此，在圖中并沒有做標注。