[发明专利]低含水率隔离膜及其制造方法

说明书

本发明关于一种低含水率隔离膜，其包含基材，此基材具有多孔结构；以及耐热层，其设置于上述基材的一个侧面或两个侧面上。此具有耐热层的隔离膜进行钝化处理后的含水率低于1800ppm，较佳为低于1500ppm。此经钝化的隔离膜在露点低至‑30℃下时可保持平整不会产生翘曲。本发明的低含水率隔离膜具有在一般室温及湿度环境下，低于1800ppm的含水率，且透气度及吸液高度并未因钝化处理后劣化。再者，本发明的低含水率隔离膜在低露点下维持其平坦性，故在电池组装制程可具有良好的表现。

技术领域

本发明涉及一种低含水率隔离膜，尤其涉及一种用于锂电池的低含水率隔离膜。

背景技术

因应对环境友善趋势的电动车(EV，Electric Vehicle)和3C领域的快速发展，对高能量密度与功率密度的锂离子电池储能系统需求日益提高。而隔离膜的尺寸稳定性直接影响电池的性能，因此陶瓷涂布层的导入可大幅提升高分子隔离膜的热稳定性。具有陶瓷涂层的隔离膜可避免隔离膜在过充电及高温环境下出现大幅热收缩，导致电池内部正负极大面积短路。故，陶瓷涂层在提升高温状态下的电池性能及电池安全性扮演关键的角色。

然，隔离膜的陶瓷涂层上以陶瓷微粒及黏结剂作为主要成分，其虽具有高热传导及高电阻特性，然而亦伴随易吸附水气等特性，将使隔离膜水分含量大幅提升。由于电池系统内若有高含量水分时易造成电池性能不佳，而此并非在产品应用上所乐见。

再者，电池的制造过程对于湿气非常敏感，因此在锂电池的制造程中维持干燥环境极为重要。在制造过程中要求环境的典型露点温度范围在-30℃到-60℃之间，隔离膜在此露点温度下，易因高含水率造成水分脱附形成的翘曲现象(curl)，亦应该避免隔离膜因含水率高而产生翘曲现象。

因隔离膜的含水率除影响电性表现外，亦会增加电池制作的难度。因此，仍期待具有低含水率以及在低露点下可保持平整不翘曲的陶瓷涂层隔离膜。

发明内容

鉴于先前技术中的问题，本发明提出一种低含水率隔离膜，其在低露点下保持平整不会产生翘曲以利于锂电池的生产制造及增进电池的性能。

根据本发明的一方面，本发明提出一种低含水率隔离膜，包括：基材，其具有多孔结构；以及耐热层，其设置于前述基材的至少一个侧面上且耐热层包含黏合剂及无机微粒；其中，前述隔离膜经钝化处理后之含水率低于1800ppm，且在露点低至-30℃下时不会产生翘曲。

作为可选的技术方案，前述基材在涂覆耐热层后经钝化处理，其中钝化处理是以金属卤化物水溶液涂覆前述耐热层，前述金属卤化物包含碱金属卤化物、碱土金属卤化物或铜卤化物。

作为可选的技术方案，前述金属卤化物为选自溴化钠、碘化钾、氯化镁、氯化锶、氯化钙、溴化锶以及氯化铜的至少之一或其任意组合。

作为可选的技术方案，前述基材为含聚烯烃、聚酯或聚酰胺的单层多孔结构基材；或者前述基材为含聚烯烃、聚酯或聚酰胺的多层多孔结构基材。

作为可选的技术方案，前述耐热层之的厚度介于1微米至5微米间。

作为可选的技术方案，前述耐热层的前述无机微粒为选自氧化铝、二氧化硅、氧化钛、氧化锆、氧化镁、氧化铈、氧化钇、氧化锑、氧化锡、氮化硅、氮化钛、氮化硼、碳化硅、碳酸钙、硅酸钙、硅酸镁、硫酸铝、硫酸钡、勃母石、高岭土、云母以及氢氧化镁的至少之一或其任意组合。

作为可选的技术方案，前述耐热层的黏合剂为选自聚甲基丙烯酸酯、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、丁苯橡胶、羧甲基纤维素以及聚丙烯酸的至少之一或其任意组合。