[发明专利]隔离膜、隔离膜制造方法及有机电池

说明书

【技术领域】

本发明涉及一隔离膜及其制造方法，还涉及一种有机电池。

【背景技术】

近年，陆续出现有移动电话，手提式摄影机，笔记本电脑，数字相机，PDA，CD player等轻便型电子机器，并谋求其小型及轻量化。而伴随此，作为可携带之轻便电源-电池则受到注目，电池种类系包括干电池、碱性电池、镍氢电池与抵电池等。但不论是新型强调环保的碳锌电池、碱性电池及二次电池，在制程上还是会使用少量的汞或其他重金属如锌、锰与锂等，而且在原料及制程上使用具污染性的物质，对环境以及人体的负荷相当大。

目前，隔离膜材质多为聚烯烃(Polyolefin)，如聚乙烯或聚丙烯为主，隔离膜用于锂离子电池的电池厚度一般在10～40μm范围，孔洞大小则分布在30～200nm之间，聚乙烯隔离膜约在90～130℃间闭孔，而聚丙烯隔离膜则在165℃左右闭孔，当电池内部温度高过材质之熔点时，隔离膜会熔化收缩导致极板接触短路，同时引发极板与电解液间之剧烈放热反应，造成电池爆炸。为防止上述情形发生，开发出更具安全性的先进隔离膜来提升电池安全性，是极为重要的。

近年来隔离膜生产厂商亦开发了数种先进之隔离膜来提升电池之安全性，如Celgard公司开发三层隔离膜，藉由中间聚乙烯层在130℃左右闭孔，并由PP层在165℃前仍能保持机械强度及尺寸安定性。但其缺点是孔隙度过低、对部分电解液润湿性不佳、及热安定性局限在165℃以下。TonenChemical Nasu公司与ExxonMobili′s Affiliate合作开发新材质的隔离膜，可提升热安定性至185℃，同时保有良好之机械强度。德国Degussa公司使用PET不织布材质作为基材，涂布奈米陶瓷颗粒形成隔离膜，可提升热安定性至260℃，同时对电解液有相当好之润湿性，但此种隔离膜机械强度不佳是其缺点。Matsushita Battery Industrial(MBI)公司推出热阻层(Heat ResistanceLayer)技术电池，提升锂电池之安全性，在极板与隔离膜中间加入一层金属氧化物层，当电池被异物刺穿造成局部短路时，藉由热阻层防止聚烯烃隔离膜过热收缩，造成正负极极板短路引起爆炸。因此，利用隔离膜不同的特性进行复合应用，或在隔离膜上添加化学物质进行修饰，以改善其机械性及热安定性将是未来锂电池朝更高能量或功率密度设计的必然趋势。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种有机电池用的隔离膜、隔离膜制造方法及具有该隔离膜的有机电池。

为解决上述问题，本发明实施例提供了一种隔离膜，其包括高纤维材质及叶绿素材质，该叶绿素材质与该高纤维材质接触设置。

根据本发明的一优选实施例，该叶绿素材质为粉末状叶绿素材质。

根据本发明的一优选实施例，该叶绿素材质为叶绿素a、叶绿素b、叶绿素c1和、叶绿素c2、叶绿素d及叶绿素e中的一种或多种。

根据本发明的一优选实施例，该粉末状叶绿素材质颗粒直径介于0.01微米至1毫米之间。

根据本发明的一优选实施例，该高纤维材质呈层状结构，该叶绿素材质设置在该高纤维材质的其中一表面。

根据本发明的一优选实施例，该叶绿素材质通过压合或者涂布方式形成在该高纤维材质表面。

根据本发明的一优选实施例，该叶绿素材质为叶绿素材质溶液。

根据本发明的一优选实施例，该叶绿素材质是通过萃取天然树叶并经叶绿素分解酶作用后形成。

根据本发明的一优选实施例，该叶绿素材质溶液为饱和溶液。

根据本发明的一优选实施例，该高纤维材质为吸附有机盐类或无机盐类水溶液的高纤维材质。

根据本发明的一优选实施例，该有机盐类或无机盐类水溶液的导电度为10ms/cm至500ms/cm。

根据本发明的一优选实施例，该高纤维材质的孔径介于0.01微米至1厘米之间。

根据本发明的一优选实施例，该高纤维材质是纸类材质。

根据本发明的一优选实施例，该叶绿素材质通过渗透或者喷洒方式形成在该高纤维材质上。

根据本发明的一优选实施例，该隔离膜的厚度介于0.01毫米至0.1毫米之间。

根据本发明的一优选实施例，该隔离膜的厚度为0.05毫米。

本发明实施例还提供了一种有机电池，该有机电池具有如上文所述的隔离膜。

本发明实施例还提供了一种隔离膜制造方法，该隔离膜制造方法包括以下步骤：

S1.将高纤维材质制造成第一膜片；

S2.利用叶绿素材质在所述第一膜片上形成第二膜片。