[发明专利]锂电池隔离膜

说明书

技术领域

本发明是有关于一种锂电池隔离膜(lithium battery separators)，特别是有关于一种具备热闭孔性、耐穿刺及热稳定性的锂电池隔离膜。

背景技术

锂离子电池已经广泛地应用在可携式电子产品上，未来，随着电动车的发展，相关材料的需求也备受瞩目。锂离子电池具有高能量密度的优势，符合车用动力锂电池的需求，但也因为其输出功率大，以及电池尺寸增加，在运作的同时也伴随着大量的热能产生，若无有效的防护机制很容易造成热失控(thermal runaway)导致电池燃烧爆炸。隔离膜在锂电池安全上扮演极重要的角色，其位于两极之间，负责离子传导使电化学反应可以进行，因此，隔离膜需要具有良好的离子传导性，并拥有足够的机械强度与耐穿刺度，以防止反应中析出的锂金属刺破隔离膜造成短路，在异常升温时，隔离膜的热闭孔特性可以阻断离子的传导使反应终止避免持续地放热。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基本上克服现有技术的种种缺陷，而具备热闭孔性、耐穿刺及热稳定性的锂电池隔离膜。

本发明的一实施方式，提供一种锂电池隔离膜，包括：一聚烯烃复合孔隙膜，包括至少一聚乙烯孔隙膜与至少一聚丙烯孔隙膜；以及一紫外光固化或热固化高分子孔隙膜，形成于该聚烯烃复合孔隙膜的至少一侧。

本发明的优点在于：本发明的新型隔离膜结构中，聚丙烯孔隙膜可作为一抗穿刺层，提供隔离膜足够的机械强度，聚乙烯孔隙膜可作为一热闭孔层，于异常升温时熔融闭孔阻断电池反应，紫外光固化或热固化高分子孔隙膜可作为一尺寸稳定层，于高温下维持尺寸稳定性，防止隔离膜受热收缩，而聚偏二氟乙烯(PVDF)衍生物孔隙膜则作为一耐高温层，使隔离膜于高温下维持结构完整。因此，本发明的锂电池隔离膜具有良好机械性质，耐穿刺，耐高温，在高温下具有良好尺寸稳定性，且具有热闭孔能力。

为让本发明的上述目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合所附的附图，作详细说明如下。

附图说明

图1是根据本发明的一实施例的一种锂电池隔离膜的剖面示意图；

图2是根据本发明的另一实施例的一种锂电池隔离膜的剖面示意图；

图3是根据本发明的再一实施例的一种锂电池隔离膜的剖面示意图；

图4是根据本发明的又一实施例的一种锂电池隔离膜的剖面示意图；

图5是根据本的发明又一实施例的一种锂电池隔离膜的剖面示意图；

图6是根据本的发明又一实施例的一种锂电池隔离膜的剖面示意图；

图7是根据本的发明又一实施例的一种锂电池隔离膜的剖面示意图；

图8是根据本的发明又一实施例的一种锂电池隔离膜的剖面示意图；

图9是根据本的发明又一实施例的一种锂电池隔离膜的剖面示意图；

图10是根据本的发明又一实施例的一种锂电池隔离膜的剖面示意图；

图11是根据本的发明又一实施例的一种锂电池隔离膜的剖面示意图；

图12是一种传统锂电池隔离膜的剖面示意图；

图13是另一种传统锂电池隔离膜的剖面示意图；

其中，符号说明：

10～锂电池隔离膜；

12、12’、120～聚乙烯(PE)孔隙膜；

14、14’、140、140’～聚丙烯(PP)孔隙膜；

16、16’～紫外光固化或热固化高分子孔隙膜；

18、18’、19、19’、190～聚烯烃复合孔隙膜；

20、200～聚偏二氟乙烯(PVDF)(衍生物)孔隙膜。

具体实施方式

本发明的一实施例，提供一种锂电池隔离膜，包括：一聚烯烃复合孔隙膜，包括至少一聚乙烯孔隙膜与至少一聚丙烯孔隙膜；以及一紫外光固化或热固化高分子孔隙膜，形成于聚烯烃复合孔隙膜的至少一侧。

上述聚乙烯孔隙膜可为一高密度聚乙烯(high density polyethylene,HDPE)孔隙膜，其树脂密度约介于0.95g/cc～0.975g/cc。

上述聚丙烯孔隙膜的树脂等规性(m-pentad)约介于90%～99%或92%～99%。