[发明专利]致密氟聚合物薄膜

说明书

本发明涉及一种用于制造致密薄膜的方法，所述方法包括，优选地由以下步骤组成：(a)提供固体组合物[组合物(C)]，该固体组合物包含，优选由以下各项组成：‑至少一种包含一个或多个羧酸官能端基的偏二氟乙烯(VDF)氟聚合物[聚合物(F)]，‑至少一种具有式(I)的聚(氧化烯)(PAO)：HO‑(CH₂CHR_AO)_n‑R_B(I)其中R_A是氢原子或C₁‑C₅烷基，R_B是氢原子或‑CH₃烷基并且n是包括在2000与40000之间、优选地在4000与35000之间、更优选地在11500与30000之间的整数，以及‑任选地，至少一种无机填充剂[填充剂(I)]；并且(b)在熔融相中处理所述组合物(C)，由此提供具有从5μm至30μm的厚度的致密薄膜。本发明还涉及由所述方法提供的致密薄膜以及所述致密薄膜作为电化学装置中的致密隔膜的用途。

本申请要求于2012年12月21日提交的欧洲申请号12199062.6的优先权，出于所有的目的将该申请的全部内容通过引用结合在此。

技术领域

本发明涉及一种致密薄膜，一种用于制造所述薄膜的方法以及所述薄膜作为电化学装置中的致密隔膜的用途。

背景技术

由于便携式电子设备和电信设备如移动电话、个人数字助理(PDA)、笔记本电脑以及其他无线电子产品的广泛使用，电池行业在过去几年中在可充电二次电池有了巨大增长。

特别地，锂离子电池市场的持续增长导致了对电池隔膜的强烈需求。多年以来，多种隔膜已被用于电池。它们的主要功能是防止电接触，同时使电化学电池的正极和负极之间能够进行离子传输。

虽然电池隔膜的材料是惰性的并且不影响电能存储或输出，它的物理特性极大地影响了电池的性能和安全性。

最常用的二次电池的隔膜是由微孔聚合物膜或非织造物制成的多孔隔膜，或者是由聚合物电解质制成的致密隔膜。

在特别适合在二次电池中使用的聚合物电解质中，已经提出如下的电解质，其中聚合物基质使用液体电解质溶胀。

例如，US 2002/0197536(三星SDI有限公司(SAMSUNG SDI CO.LTD.))2002年12月26日披露了一种用于在锂电池中使用的聚合物电解质，这种聚合物电解质包含一种偏二氟乙烯-六氟丙烯的共聚物或一种进一步包含选自由丙烯酸和马来酸单烷基酯组成的组的至少一种化合物的重复单元的共聚物。

然而，由于对符合巨大性能和安全要求的二次电池的需求不断增加，二次电池需要被设计和构造为耐受典型的损伤状况(如内部短路、过量充电、过量放电、振动、冲击以及温度变化)。

电池温度的异常增加可能由于电损伤(如过量充电或短路)或机械损伤(如钉子穿透或压碎)所引起的内部加热而发生，或者也可能是外部加热的结果。

隔膜在低温和高温下的机械完整性越大，隔膜可以提供的安全限度越大。如果隔膜失去其机械完整性，那么电极会直接接触，发生化学反应并导致热失控。隔膜的高温熔融完整性在长期过量充电过程中或在长期暴露于较高温度下的过程中的确是保持电池安全性的非常重要的特性。

因此，在本领域中对于在宽的温度范围内保持其机械完整性的同时被赋予了出色的离子电导率值和热稳定特性以适合于制造电化学装置的隔膜仍然存在需要。

发明概述

因此，本发明的一个目的是一种用于制造致密薄膜的方法，所述方法包括，优选地由以下步骤组成：

(a)提供固体组合物[组合物(C)]，该固体组合物包含，优选由以下各项组成：

-至少一种包含一个或多个羧酸官能端基的偏二氟乙烯(VDF)氟聚合物[聚合物(F)]，