[發明專利]電池隔膜的表面改性處理方法

有效

• 申請號: 201410216920.7
• 申請日: 2014-05-21
• 公開（公告）號: CN103972451A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 王正鐸;陳強;朱惠欽;原建松;曹慶波
• 申請（專利權）人: 北京印刷學院;煙臺鴻慶包裝材料有限公司
• 主分類號: H01M2/16
• 分類號: H01M2/16;C23C14/30;C23C14/10;C23C14/08
• 代理公司: 煙臺雙聯專利事務所(普通合伙) 37225
• 代理人: 曲顯榮

1.電池隔膜的表面改性處理方法，其特征在于：在離子輔助電子束蒸發鍍膜裝置中，無機氧化物原料被加熱蒸發并沉積至電池隔膜表面形成氧化物涂層；在氧化物涂層沉積過程中，硅氧烷類的有機單體被離子源離化并摻雜至無機氧化物涂層中。

2.如權利要求1所述電池隔膜的表面改性處理方法，其特征在于包括以下具體步驟：

在無機氧化物原料被加熱蒸發并沉積至電池隔膜表面形成氧化物涂層步驟中：

①放置電池隔膜(3)和無機氧化物原料：將電池隔膜(3)和無機氧化物原料分別置入離子輔助電子束蒸發鍍膜裝置中的鍍膜真空腔室(1)的頂部和加熱坩堝(2)內，抽本底真空至壓力低于5×10^-3Pa；

②對電池隔膜(3)進行鍍膜前的表面清洗與活化：通過氣路系統(5)向離子源供應純度不低于99.99％的放電氬氣，使鍍膜真空腔室(1)的絕對壓力處于10^-2Pa量級，開啟離子源，離子束轟擊電池隔膜表面，對電池隔膜(3)進行鍍膜前的表面清洗與活化；

③使無機氧化物原料向電池隔膜(3)表面沉積：開啟電子束加熱蒸發系統的電源，使無機氧化物原料加熱氣化，并向電池隔膜(3)表面沉積；

在將硅氧烷類的有機單體被離子源離化并摻雜至無機氧化物涂層步驟中：

④硅氧烷類有機單體與無機氧化物分子一起沉積：沉積成膜過程中，通過氣路系統(5)將計量后的硅氧烷類有機單體摻入放電氬氣中，隨放電氬氣被離子源電離活化，與無機氧化物分子一起沉積在電池隔膜(3)表面；

⑤薄膜達到工藝厚度，關閉設備：待所沉積的薄膜達到工藝厚度，依次關閉電子束蒸發、硅氧烷類有機單體進氣、放電氬氣進氣，關閉相關電源，對電池隔膜的單面鍍膜完畢；

⑥重復上述步驟處理電池隔膜(3)的另一面：將電池隔膜(3)換面，重復上述步驟，對另一面進行鍍膜處理。

3.如權利要求1或2所述電池隔膜的表面改性處理方法，其特征在于所述無機氧化物原料為化學穩定性高的二氧化硅、一氧化硅、三氧化二鋁、二氧化鋯中的任意一種或任意兩種或任意三種或四種組合，其純度不低于99.99％。

4.如權利要求3所述電池隔膜的表面改性處理方法，其特征在于所述離子輔助電子束蒸發鍍膜裝置包括真空系統、電子束加熱蒸發系統、離子源系統及氣路系統。

5.如權利要求4所述電池隔膜的表面改性處理方法，其特征在于所述真空系統包括調節真空壓力的鍍膜真空腔室(1)、真空獲得組件、真空測量組件、真空抽速調節組件及放置電池隔膜的旋轉架。

6.如權利要求5所述電池隔膜的表面改性處理方法，其特征在于所述電子束加熱蒸發系統為e型電子槍加熱蒸發系統或皮爾斯電子槍加熱蒸發系統，該系統的加熱坩堝(2)置于鍍膜真空腔室(1)的底部。

7.如權利要求6所述電池隔膜的表面改性處理方法，其特征在于所述離子源系統為置于鍍膜真空腔室(1)內的離子源(4)。

8.如權利要求7所述電池隔膜的表面改性處理方法，其特征在于所述氣路系統，至少包括兩路進氣管，進氣管上設有流量控制組件，所述流量控制組件優選采用氣體質量流量計或微調閥。

9.如權利要求1或2所述電池隔膜的表面改性處理方法，其特征在于所述所述離子源4為霍爾離子源、考夫曼離子源、感應耦合離子源中的任意一種。

10.如權利要求1或2所述電池隔膜的表面改性處理方法，其特征在于所述硅氧烷類有機單體純度不低于化學純，為氣態或容易氣化的液體硅氧烷類化學品，優先選用六甲基二硅氧烷或八甲基環四硅氧烷。