[發明專利]一種無孔隔膜及其應用

在審

• 申請號: 201610187527.9
• 申請日: 2016-03-29
• 公開（公告）號: CN105679984A
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發明（設計）人: 吳宇平;朱玉松;鄭健
• 申請（專利權）人: 浙江地坤鍵新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M2/14
• 分類號: H01M2/14;H01M2/16;H01M2/18;H01M6/16;H01M10/0566
• 代理公司: 北京中政聯科專利代理事務所(普通合伙) 11489
• 代理人: 張蜜

技術領域

本發明屬于高分子材料和電池技術領域，具體涉及一種無孔隔膜及其應用。

背景技術

為了提高電池的能量密度，將水溶液電解質改為有機電解質，這樣電池的工作電壓可以大幅度超過水的理論分解電壓1.23V(YupingWu,Lithium-IonBatteries:FundamentalsandApplications,CRCPress-Taylor&Francis,NewYork,2015)。在使用有機電解質的一次或者二次電池中，目前性能比較理想的為鋰電池。鋰電池作為一種新型化學電源，具有能量密度高、環境友好、無記憶效應等優點，自其商品化以來已廣泛應用于筆記本電腦、數碼相機、手機等各種便攜式電子設備中，同時其也是混合動力電動汽車(HEV)、插電式混合動力電動汽車(PHEV)，純電動汽車(EV)及小型智能電網的理想儲能設備之一。然而，由于LiPF₆系有機電解液(對水份敏感，易燃，易引起電池爆炸)的廣泛應用使得大容量鋰離子電池的安全性和可靠性受到質疑。同時，由于其使用的隔膜為多孔聚合物如聚乙烯、聚丙烯、聚苯硫醚等材料（例如日本發明專利號JP2000344325，發明人：LundquistJosephT等，名稱“Lithiumbattery”，申請日期1986年5月15日；美國發明專利申請號US20000546266，發明人：ZhangZhengming，名稱“Separatorforahighenergyrechargeablelithiumbattery”,申請日期2000年4月10日；中國發明專利申請號CN201510240715.9，發明人：王羅新等，名稱“一種熔噴聚苯硫醚無紡布鋰電池隔膜及其制備方法”，申請日期2015年5月13日），而這些經典隔膜的孔隙率必須超過30%才能得到較佳的電化學性能，因此即使在其表面涂覆了陶瓷（中國發明專利申請號CN201410445356.6，發明人：吳術球等，名稱“陶瓷和凝膠聚合物多層復合的鋰電池隔膜及其制備方法”，申請日期2014年9月2日；中國發明專利申請，發明人：伍伯林、許靜、白守萍，名稱“一種鋰電池用復合隔膜及其制備方法和包括該復合隔膜的鋰電池”，申請日期2012年7月17日；德國專利申請號DE201110105956，發明人：DaimlerA，名稱“Methodformanufacturingceramicseparatorforlithiumionbattery,involvesprovidingthewater-repellingsubstanceonthesurfaceofceramicparticlesofseparator”，申請日期2011年6月29日；美國專利申請號US20090620150，發明人：KimDong等，名稱“Methodforpreparingcross-linkedceramic-coatedseparatorcontainingionicpolymer,ceramic-coatedseparatorpreparedbythemethod,andlithiumsecondarybatteryusingthesame”，申請日期2009年11月17日），如果有少量金屬等異物引入，由于其依然有大量的孔隙結構，無法解決微短路的問題，經常導致鋰電池的大規模召回。例如東芝電腦網絡(上海)有限公司將自2016年1月28日起，召回部分從日本進口的東芝筆記本電腦電池，原因是由于電芯材料中混入了不恰當的材料（鐵），在電池充放電的過程中可能會造成微短路。