专利名称：锂电池用聚四氟乙烯复合隔离膜的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种锂电池用隔离膜，特别是涉及一种锂电池用聚四氟乙烯复合隔离膜。
背景技术：
电池主要由电极材料、电解液和隔离膜所组成。电池隔离膜的作用是要保证电解质中离子的通过，并且在减小电池正极、负极板之间的距离时，能在电池狭小的空间内将电池正极、负极板隔离开来，以防止电池两极板相互接触造成短路。目前常用的锂电池隔离膜都为聚乙烯微孔膜或聚丙烯微孔膜，或聚乙烯微孔膜和聚丙烯微孔膜的复合膜，其主要原因是聚乙烯微孔膜及聚丙烯微孔膜的膜材料价格便宜， 以降低制造成本和使用成本。聚乙烯微孔膜及聚丙烯微孔膜虽能作为锂电池隔离膜，并且被广泛应用，但却还存在一些不足之处。聚乙烯微孔膜及聚丙烯微孔膜在物理性能、机械性能、化学性能、电解液浸润性及耐热老化性等方面均存在一定的不足为。聚乙烯微孔膜的脆化温度在_50°C，聚丙烯微孔膜的脆化温度仅在-8 8°C。聚乙烯微孔膜不耐光照也是其弱点之一。聚丙烯微孔膜耐候性差，聚丙烯粉粒在室内放置4个月性能将急剧变坏。聚乙烯微孔膜及聚丙烯微孔膜的机械性能、力学性能的不完善，延展性较差，且在阻隔正、负极板的电池卷绕中如疏忽大意且易于撕裂，造成正、负极板的相互接触，故将在使用时会造成电池内部短路而可能引发爆炸。聚乙烯微孔膜和聚丙烯微孔膜易燃，聚丙烯微孔膜虽较聚乙烯微孔膜要难燃一些，但氧极限指数仅为0. 18。聚乙烯微孔膜在130°C左右时熔化，而聚丙烯微孔膜在150°C 左右时熔化，所以热稳定性比较差，这种隔离膜受热时收缩比例较大，在接近熔点时材料会因熔化而收缩变形及破膜，给锂电池的安全性带来潜在的隐患。总而言之，聚乙烯微孔膜及聚丙烯微孔膜作为锂电池隔离膜的安全性能还未能达到较为理想的效果，且还有待于进一步的提高。
发明内容
本发明的目的是要提供一种锂电池用聚四氟乙烯复合隔离膜，它不但能有效地实现将电池正极、负极板隔离开来，并杜绝短路现象的产生，而且，还确保在锂电池的充放电过程中安全可靠，无事故发生。为了达到上述的目的本发明的解决方案是本发明的锂电池用聚四氟乙烯复合隔离膜包括一隔离膜，所述的隔离膜为聚乙烯微孔膜或聚丙烯微孔膜或聚乙烯微孔膜与聚丙烯微孔膜的复合膜，其特征在于所述的聚乙烯微孔膜的端面上及两侧处均覆合有一聚四氟乙烯微孔膜，或所述的聚丙烯微孔膜的端面上及两侧处均覆合有一聚四氟乙烯微孔膜，或所述的聚乙烯微孔膜与所述的聚丙烯微孔膜的复合膜的所述的聚乙烯微孔膜的端面上及复合膜的两侧处均再覆合有一聚四氟乙烯微孔膜。
由于本发明的锂电池用聚四氟乙烯复合隔离膜，在所述的聚乙烯微孔膜或所述的聚丙烯微孔膜的端面上及两侧处均增设了一聚四氟乙烯微孔膜，或在所述的聚乙烯微孔膜与所述的聚丙烯微孔膜的复合膜的所述的聚乙烯微孔膜的端面上及复合膜的两侧处均再覆合有一聚四氟乙烯微孔膜，因此，将使锂电池用隔离膜的综合性能得到了进一步的提高。所采用的聚四氟乙烯微孔膜与所述的聚乙烯微孔膜及聚丙烯微孔膜相比具有如下优点1、耐高温能在+250°c至-180°c的温度下长期工作；2、耐低温具有良好的机械韧性，即使温度下降到-196°C，也可保持5%的伸长率；3、力学性能力学性能优异， 在-196 260°C的较广温度范围内均保持优良的力学性能，即使在-196°C也不会脆化，且仍柔软；4、耐腐蚀能耐王水和一切有机溶剂；5 不燃性非常阻燃，氧极限指数在0. 95以上；6、耐气候耐候性好，可达10年以上，有塑料中最佳的老化寿命。由四氟乙烯经聚合而成的高分子化合物，还具有优良的化学稳定性、自润滑性、电绝缘性、耐摩性和良好的抗老化耐力及对光和臭氧作用也很稳定。本发明的锂电池用聚四氟乙烯复合隔离膜在应用过程中，因为有所述的聚四氟乙烯微孔膜的存在，在电池卷绕中，拥有良好力学性能的所述的聚四氟乙烯微孔膜不易撕裂， 并可以避免由此而造成的短路，并且，还可改善隔离膜与电极界面的紧密结合，紧密的接触可以在很大程度上降低电池的内阻，提高电池的导电性能和能量密度，以及隔膜的电解质保持性能。当电池轻度发热时，所述的聚四氟乙烯微孔膜可支撑、抑制隔离膜中的所述的聚乙烯微孔膜、所述的聚丙烯微孔膜收缩，从而提高锂电池的安全性和整体性能，在电池充放电过程中，即使所述的聚乙烯微孔膜、所述的聚丙烯微孔膜将会发生熔化，所述的聚四氟乙烯微孔膜仍然能够保持隔离膜的完整性，防止大面积正、负极短路现象的出现，还可以在电池过热时，通过所述的聚乙烯微孔膜(熔点130摄氏度)或所述的聚丙烯微孔膜(熔点150 摄氏度)的闭孔功能来形成隔离膜闭孔，阻隔电池中的电流传导，使电池内部断路，大大提高电池的安全性能。另外，所述的聚四氟乙烯微孔膜的耐腐蚀性，使得本发明的锂电池用聚四氟乙烯复合隔离膜对在锂离子电池的电解液的有机溶剂中具备更良好的耐溶性。总之，本发明的锂电池用聚四氟乙烯复合隔离膜材料具有良好的抗撕裂强度、耐高、低温、较好的弹性、较高的孔隙率、较低的电阻、电解液浸润性佳等，同时，本发明的锂电池用聚四氟乙烯复合隔离膜且既具有较高的破膜温度又具有较低的闭孔温度。本发明的锂电池用聚四氟乙烯复合隔离膜，不但使聚乙烯微孔膜、聚丙烯微孔膜及聚四氟乙烯微孔膜实现优势互补，扬长避短，而且，还提高了隔离膜的综合性能，经实际使用，其物理性能和化学性能没有明显的改变。本发明的锂电池用聚四氟乙烯复合隔离膜主要用于锂电池正、负极板之间的隔离。
本发明的具体结构由以下的实施例及其附图给出。图1是本发明的锂电池用聚四氟乙烯复合隔离膜的聚乙烯微孔膜上及两侧处覆合一聚四氟乙烯微孔膜的示意图。图2是本发明的锂电池用聚四氟乙烯复合隔离膜的聚丙烯微孔膜上及两侧处覆合一聚四氟乙烯微孔膜的示意图。图3是本发明的锂电池用聚四氟乙烯复合隔离膜的聚乙烯微孔膜与聚丙烯微孔膜的复合膜的聚乙烯微孔膜上及复合膜的两侧处覆合一聚四氟乙烯微孔膜的示意图。
具体实施例方式以下将结合附图对本发明的锂电池用聚四氟乙烯复合隔离膜作进一步的详细描述。实施例一参见图1、该发明的锂电池用聚四氟乙烯复合隔离膜包含一隔离膜，所述的隔离膜为聚乙烯微孔膜1，所述的聚乙烯微孔膜1的端面上及两侧处均覆合有一聚四氟乙烯微孔膜3。实施例二参看图2、该发明的锂电池用聚四氟乙烯复合隔离膜包含一隔离膜，所述的隔离膜为聚丙烯微孔膜2，所述的聚丙烯微孔膜2的端面上及两侧处均覆合有一聚四氟乙烯微孔膜3。实施例三参照图3，该发明的锂电池用聚四氟乙烯复合隔离膜包含一隔离膜，所述的隔离膜为所述的聚乙烯微孔膜1与所述的聚丙烯微孔膜2的复合膜，所述的聚乙烯微孔膜1与所述的聚丙烯微孔膜2的复合膜的所述的聚乙烯微孔膜1的端面上及复合膜的两侧处均覆合有一聚四氟乙烯微孔膜3。
权利要求
1. 一种锂电池用聚四氟乙烯复合隔离膜，它包括一隔离膜，所述的隔离膜为聚乙烯微孔膜(1)或聚丙烯微孔膜( 或聚乙烯微孔膜(1)与聚丙烯微孔膜O)的复合膜，其特征在于所述的聚乙烯微孔膜(1)的端面上及两侧处均覆合有一聚四氟乙烯微孔膜(3)，或所述的聚丙烯微孔膜⑵的端面上及两侧处均覆合有一聚四氟乙烯微孔膜(3)，或所述的聚乙烯微孔膜⑴与所述的聚丙烯微孔膜⑵的复合膜的所述的聚乙烯微孔膜⑴的端面上及复合膜的两侧处均再覆合有一聚四氟乙烯微孔膜(3)。
全文摘要
一种锂电池用聚四氟乙烯复合隔离膜。它包括一隔离膜，所述的隔离膜为聚乙烯微孔膜或聚丙烯微孔膜或聚乙烯微孔膜与聚丙烯微孔膜的复合膜，其特征在于所述的聚乙烯微孔膜的端面上及两侧处均覆合有一聚四氟乙烯微孔膜，或所述的聚丙烯微孔膜的端面上及两侧处均覆合有一聚四氟乙烯微孔膜，或所述的聚乙烯微孔膜与所述的聚丙烯微孔膜的复合膜的所述的聚乙烯微孔膜的端面上及复合膜的两侧处均再覆合有一聚四氟乙烯微孔膜。本发明的锂电池用聚四氟乙烯复合隔离膜能有效地实现将锂电池的正极、负极板隔离开来，并杜绝短路现象的产生，而且，还确保锂电池在充放电过程中安全可靠，无事故发生。本发明的锂电池用聚四氟乙烯复合隔离膜可用于将锂电池正、负极板之间的隔离。
文档编号H01M2/16GK102163703SQ20101012718
公开日2011年8月24日 申请日期2010年2月20日 优先权日2010年2月20日
发明者黄斌香, 黄磊 申请人:上海金由氟材料有限公司