[發明專利]一種多孔隔離膜及其制造方法

有效

• 申請號: 201410164516.X
• 申請日: 2014-04-23
• 公開（公告）號: CN103956447A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 譚義輝;葉威廷;陳瑞宏;林士斌
• 申請（專利權）人: 明基材料有限公司;明基材料股份有限公司
• 主分類號: H01M2/14
• 分類號: H01M2/14;H01M2/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明關于一種隔離膜，且特別是有關于一種用于鋰離子電池的多孔隔離膜。?

背景技術

隔離膜是一種高分子薄膜，應用于鋰電池，其介于正極與負極之間以防止電極因物理性接觸而產生短路。同時，隔離膜的微孔特性允許電解液中的自由離子于其間通過，使電池產生電壓。因此，當隔離膜中的微孔發生堵塞時，隔離膜所能吸附電解液的總量會下降，而導致鋰電池的內電阻變高，效能降低。?

傳統制造隔離膜的制法是將熔融塑料壓出成膜，經冷卻、退火以制得具特定結晶形態的薄膜前驅物，再進行冷延伸制程及熱延伸制程以使薄膜前驅物產生微孔，制得多孔隔離膜。最后為了強化隔離膜所需的特性，如耐候性、良好的機械特性等，進一步將涂液涂布于此多孔隔離膜之上。?

然而，因為傳統制法為先延伸后涂布，故于涂布過程中，涂液容易覆蓋隔離膜上的孔隙，因而減少隔離膜所能吸附電解液，導致鋰電池的內電阻變高，效能降低。再者，此類型的隔離膜的機械強度較弱，易產生破膜或裂膜的風險，亦增加電池短路的機率。此外，涂液于涂布過程中易經由隔離膜上的孔隙而附著在背輪上造成污染，導致良率降低。?

發明內容

有鑒于上述問題，本發明提出一種多孔隔離膜及其制造方法，以解決上述?涂液附著背輪所造成良率降低及高溫安全性低等的問題。?

本發明提出一種多孔隔離膜，其包含第一基材，具有多孔機構；以及第一含氟樹脂層，設置于第一基材的第一表面上。第一含氟樹脂層中的含氟樹脂由四氟乙烯單體與乙烯基單體聚合而成。?

根據本發明之一實施例，該多孔隔離膜還包含第二含氟樹脂層，該第二含氟樹脂層設置于該第一基材的第二表面上。?

根據本發明之一實施例，該多孔隔離膜還包含第二基材，該第二基材具有多孔結構，且設置于該第一含氟樹脂層與該第一基材相對的表面上。?

本發明亦提出一種多孔隔離膜的制造方法，包含以下步驟：提供第一無孔前驅薄膜；涂布固含量為0.5%至5%的含氟樹脂溶液于第一無孔前驅薄膜之第一表面上以形成含氟樹脂層，其中含氟樹脂層的含氟樹脂由四氟乙烯單體與乙烯基單體聚合而成；將具有含氟樹脂層之第一無孔前驅薄膜進行冷延伸制程；以及將薄膜進行熱延伸制程，以制得多孔隔離膜。其中，冷延伸制程的延伸倍率為5%至15%，且熱延伸制程的延伸倍率為100%至140%。?

根據本發明之一實施例，該第一無孔前驅薄膜的材料為高密度聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚酰胺或其組合。?

根據本發明之一實施例，該含氟樹脂的粘度為200m?Pa.S至5800mPa.S。?

根據本發明之一實施例，該每克含氟樹脂中的羥價為39mg?KOH至100mgKOH。?

根據本發明之一實施例，含氟樹脂溶液中所使用的溶劑可為丙酮、甲基乙基酮、乙酸正丁酯、乙酸乙酯或其組合。?

根據本發明之一實施例，冷延伸制程的延伸溫度為20℃至30℃。?

根據本發明之一實施例，熱延伸制程的延伸溫度為135℃至150℃。?

根據本發明之一實施例，含氟樹脂溶液還包含硬化劑。?

根據本發明之一實施例，硬化劑之含量為含氟樹脂之含量的5%至20%。?

根據本發明之一實施例，硬化劑可選自異氰酸酯化合物或胺基化合物。?

根據本發明之一實施例于冷延伸制程前，進一步還包含涂布固含量為0.5%至5%的含氟樹脂溶液于第一無孔前驅薄膜的第二表面上，且含氟樹脂由四氟乙烯單體與乙烯基單體聚合而成。?

根據本發明之一實施例，于冷延伸制程前，進一步還包含貼附第二無孔前驅薄膜于含氟樹脂涂層之上。?

與現有技術相比，本發明的隔離膜制造方法于前驅無孔薄膜上涂布具四氟乙烯單體及乙烯基單體所聚合的含氟樹脂，接著再進行延伸制程，如此一來，即可避免含氟樹脂阻塞隔離膜中的微孔，故可使所制得的隔離膜對于電解液具有良好的吸附性。同時，此含氟樹脂使隔離膜具有優異的機械強度、對于基材具有良好的附著力，且分解溫度高于300℃，高溫穩定性佳可避免安全性不足等缺點。?

具體實施方式

為使對本發明的目的、構造、特征、及其功能有進一步的了解，茲配合實施例詳細說明如下。?

為了讓本發明的上述和其他目的、特征、和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，作詳細說明如下：?