[發(fā)明專利]低含水率隔離膜及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811440018.8
• 申請(qǐng)日: 2018-11-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109671894B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂美霞;葉威廷;陳威宏;楊仲霖
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 明基材料（蕪湖）有限公司;明基材料股份有限公司
• 主分類號(hào): H01M50/446
• 分類號(hào): H01M50/446;H01M50/403
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明關(guān)于一種低含水率隔離膜，其包含基材，此基材具有多孔結(jié)構(gòu)；以及耐熱層，其設(shè)置于上述基材的一個(gè)側(cè)面或兩個(gè)側(cè)面上。此具有耐熱層的隔離膜進(jìn)行鈍化處理后的含水率低于1800ppm，較佳為低于1500ppm。此經(jīng)鈍化的隔離膜在露點(diǎn)低至?30℃下時(shí)可保持平整不會(huì)產(chǎn)生翹曲。本發(fā)明的低含水率隔離膜具有在一般室溫及濕度環(huán)境下，低于1800ppm的含水率，且透氣度及吸液高度并未因鈍化處理后劣化。再者，本發(fā)明的低含水率隔離膜在低露點(diǎn)下維持其平坦性，故在電池組裝制程可具有良好的表現(xiàn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種低含水率隔離膜，尤其涉及一種用于鋰電池的低含水率隔離膜。

背景技術(shù)

因應(yīng)對(duì)環(huán)境友善趨勢(shì)的電動(dòng)車(EV，Electric Vehicle)和3C領(lǐng)域的快速發(fā)展，對(duì)高能量密度與功率密度的鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)需求日益提高。而隔離膜的尺寸穩(wěn)定性直接影響電池的性能，因此陶瓷涂布層的導(dǎo)入可大幅提升高分子隔離膜的熱穩(wěn)定性。具有陶瓷涂層的隔離膜可避免隔離膜在過(guò)充電及高溫環(huán)境下出現(xiàn)大幅熱收縮，導(dǎo)致電池內(nèi)部正負(fù)極大面積短路。故，陶瓷涂層在提升高溫狀態(tài)下的電池性能及電池安全性扮演關(guān)鍵的角色。

然，隔離膜的陶瓷涂層上以陶瓷微粒及黏結(jié)劑作為主要成分，其雖具有高熱傳導(dǎo)及高電阻特性，然而亦伴隨易吸附水氣等特性，將使隔離膜水分含量大幅提升。由于電池系統(tǒng)內(nèi)若有高含量水分時(shí)易造成電池性能不佳，而此并非在產(chǎn)品應(yīng)用上所樂(lè)見(jiàn)。

再者，電池的制造過(guò)程對(duì)于濕氣非常敏感，因此在鋰電池的制造程中維持干燥環(huán)境極為重要。在制造過(guò)程中要求環(huán)境的典型露點(diǎn)溫度范圍在-30℃到-60℃之間，隔離膜在此露點(diǎn)溫度下，易因高含水率造成水分脫附形成的翹曲現(xiàn)象(curl)，亦應(yīng)該避免隔離膜因含水率高而產(chǎn)生翹曲現(xiàn)象。

因隔離膜的含水率除影響電性表現(xiàn)外，亦會(huì)增加電池制作的難度。因此，仍期待具有低含水率以及在低露點(diǎn)下可保持平整不翹曲的陶瓷涂層隔離膜。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于先前技術(shù)中的問(wèn)題，本發(fā)明提出一種低含水率隔離膜，其在低露點(diǎn)下保持平整不會(huì)產(chǎn)生翹曲以利于鋰電池的生產(chǎn)制造及增進(jìn)電池的性能。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，本發(fā)明提出一種低含水率隔離膜，包括：基材，其具有多孔結(jié)構(gòu)；以及耐熱層，其設(shè)置于前述基材的至少一個(gè)側(cè)面上且耐熱層包含黏合劑及無(wú)機(jī)微粒；其中，前述隔離膜經(jīng)鈍化處理后之含水率低于1800ppm，且在露點(diǎn)低至-30℃下時(shí)不會(huì)產(chǎn)生翹曲。

作為可選的技術(shù)方案，前述基材在涂覆耐熱層后經(jīng)鈍化處理，其中鈍化處理是以金屬鹵化物水溶液涂覆前述耐熱層，前述金屬鹵化物包含堿金屬鹵化物、堿土金屬鹵化物或銅鹵化物。

作為可選的技術(shù)方案，前述金屬鹵化物為選自溴化鈉、碘化鉀、氯化鎂、氯化鍶、氯化鈣、溴化鍶以及氯化銅的至少之一或其任意組合。

作為可選的技術(shù)方案，前述基材為含聚烯烴、聚酯或聚酰胺的單層多孔結(jié)構(gòu)基材；或者前述基材為含聚烯烴、聚酯或聚酰胺的多層多孔結(jié)構(gòu)基材。

作為可選的技術(shù)方案，前述耐熱層之的厚度介于1微米至5微米間。

作為可選的技術(shù)方案，前述耐熱層的前述無(wú)機(jī)微粒為選自氧化鋁、二氧化硅、氧化鈦、氧化鋯、氧化鎂、氧化鈰、氧化釔、氧化銻、氧化錫、氮化硅、氮化鈦、氮化硼、碳化硅、碳酸鈣、硅酸鈣、硅酸鎂、硫酸鋁、硫酸鋇、勃母石、高嶺土、云母以及氫氧化鎂的至少之一或其任意組合。

作為可選的技術(shù)方案，前述耐熱層的黏合劑為選自聚甲基丙烯酸酯、聚丁基丙烯酸酯、聚丙烯腈、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙酸乙烯酯、共聚乙烯醋酸乙烯、聚乙烯氧化物、聚芳酯、聚丙烯酸酯、聚乙烯醇、丁苯橡膠、羧甲基纖維素以及聚丙烯酸的至少之一或其任意組合。