電化學(xué)電源復(fù)合隔膜及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種電化學(xué)電源復(fù)合隔膜及其制備方法。該電化學(xué)電源復(fù)合隔膜包括被氧化的鋁網(wǎng)層和結(jié)合在所述鋁網(wǎng)層表面的聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物層，所述聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物層的厚度為5～10μm。其制備方法包括聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物有機(jī)溶液的配制、鋁網(wǎng)的氧化處理和涂覆聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物有機(jī)溶液并干燥處理等步驟。本發(fā)明電化學(xué)電源復(fù)合隔膜散熱效果好，耐溫高，并具有能有效隔絕電極顆粒直接接觸且分布均勻的氣孔，安全性高。其制備方法工藝簡(jiǎn)單，條件易控，對(duì)設(shè)備要求低，生產(chǎn)效率，生產(chǎn)成本低，適于工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利說明】電化學(xué)電源復(fù)合隔膜及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明屬于電化學(xué)電源【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種電化學(xué)電源復(fù)合隔膜及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人類生產(chǎn)力的發(fā)展，越來越多的汽車行駛在城市、鄉(xiāng)村的大街小巷中。汽車的 普及給人們的生活帶來了極大的便利。然而，伴隨而來的問題也越來越嚴(yán)重。石油等不可 再生能源的消耗不斷加速，汽車尾氣的排放給環(huán)境造成的影響也不斷擴(kuò)大。目前，人們?yōu)榱?解決這些問題提出發(fā)展電動(dòng)汽車，以期取代傳統(tǒng)汽車。而其中的關(guān)鍵在于是否有能量密度、 功率密度足夠大，循環(huán)壽命足夠長(zhǎng)、安全可靠的動(dòng)力電池取代內(nèi)燃機(jī)。而決定動(dòng)力電池安全 性的關(guān)鍵在于其中的隔膜。
[0003]目前電化學(xué)電源如鋰離子電池普遍采用的隔膜為多孔聚烯烴隔膜。然而這種隔膜 不僅對(duì)電解質(zhì)的潤(rùn)濕性能差，而且耐熱溫度偏低、高倍率性能差。難以滿足動(dòng)力電池對(duì)安全 性能及高倍率性能的要求。另一種常見的隔膜為無紡布隔膜。這種隔膜由于沒有經(jīng)過聚烯 烴隔膜那樣的拉伸過程，因此在受熱時(shí)不會(huì)發(fā)生明顯的熱收縮現(xiàn)象。因而，無紡布隔膜比聚 烯烴隔膜具有更好的熱尺寸穩(wěn)定性，但是無紡布隔膜卻不能直接用作電化學(xué)電源(鋰離子 電池和超級(jí)電容器)的隔膜。因?yàn)槠錃饪走^大容易引起短路以及造成自放電。同時(shí)其氣孔 分布不均勻，這樣的隔膜在使用過程中會(huì)使得電化學(xué)電源(鋰離子電池和超級(jí)電容器)形成 鋰支晶從而造成短路的安全隱患。盡管有人通過對(duì)無紡布進(jìn)行涂覆來克服其氣孔過大且分 布不均勻的缺陷。但作為有機(jī)物，無紡布的熔點(diǎn)仍然偏低。因此，若要進(jìn)一步提高隔膜的耐 熱溫度，需要熔點(diǎn)更高的材料作為基體。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種散熱效果好，耐溫高的電 化學(xué)電源復(fù)合隔膜。
[0005]本發(fā)明的另一目的在于提供一種工藝簡(jiǎn)單、成本低的電化學(xué)電源復(fù)合隔膜制備方法。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0007]—種電化學(xué)電源復(fù)合隔膜，包括表面被氧化的鋁網(wǎng)層和結(jié)合在所述鋁網(wǎng)層表面 的聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物層，所述聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物層的厚度為5? 10 u m0
[0008]以及，一種電化學(xué)電源復(fù)合隔膜的制備方法，包括如下步驟:
[0009]將聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物溶解至有機(jī)溶劑中，配制成聚偏氟乙烯-六氟丙 烯共聚物有機(jī)溶液；其中，所述聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物的質(zhì)量占所述聚偏氟乙烯-六 氟丙烯共聚物有機(jī)溶液的5%?20% ；
[0010]獲取鋁網(wǎng)，并將所述鋁網(wǎng)進(jìn)行氧化處理，制得表面被氧化的鋁網(wǎng)；[0011]將所述聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物有機(jī)溶液涂覆在所述表面被氧化的鋁網(wǎng)表面，干燥，得到所述電化學(xué)電源復(fù)合隔膜。
[0012]上述電化學(xué)電源復(fù)合隔膜采用被氧化的鋁網(wǎng)層為基體，利用聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物層調(diào)節(jié)鋁網(wǎng)基體的氣孔大小，有效避免了電化學(xué)電源中的電極顆粒直接接觸，從而能有效的避免短路或自放電現(xiàn)象的發(fā)生。該聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物層還能使得氣孔分布均勻，從而有效避免了電化學(xué)電源在充放電過程中形成鋰支晶造成短路現(xiàn)象的發(fā)生。該鋁網(wǎng)層基體使得該電化學(xué)電源復(fù)合隔膜具有優(yōu)異的散熱性能和熱尺寸穩(wěn)定性能。因此，上述電化學(xué)電源復(fù)合隔膜散熱效果好，耐溫高，并使得該復(fù)合隔膜具有能有效隔絕電極顆粒直接接觸且分布均勻的氣孔，安全性高。
[0013]上述電化學(xué)電源復(fù)合隔膜制備方法將聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物有機(jī)溶液直接涂覆在被氧化的鋁網(wǎng)層基體表面，干燥即可，工藝簡(jiǎn)單，條件易控，對(duì)設(shè)備要求低，生產(chǎn)效率，生產(chǎn)成本低，適于工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中:
[0015]圖1為本發(fā)明實(shí)施例電化學(xué)電源復(fù)合隔膜的一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為本發(fā)明實(shí)施例電化學(xué)電源復(fù)合隔膜制備方法的工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0018]本發(fā)明實(shí)例提供一種散熱效果好，耐溫高的電化學(xué)電源復(fù)合隔膜，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。在圖1中，該電化學(xué)電源復(fù)合隔膜包括表面被氧化的鋁網(wǎng)層I和結(jié)合在被氧化的鋁網(wǎng)層I雙面的聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物層2。其中，該聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物層2的厚度為5?IOii m。
[0019]具體的，鋁網(wǎng)層I的厚度優(yōu)選為10?50 iim，氣孔尺寸優(yōu)選為I?100 iim。該優(yōu)選的性能參數(shù)的鋁網(wǎng)層I能使得上述實(shí)施例中電化學(xué)電源復(fù)合隔膜具有更高的機(jī)械強(qiáng)度，并通過與聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物層2結(jié)合以有效的防止短路的發(fā)生。當(dāng)然，該鋁網(wǎng)層I也可以采用本領(lǐng)域中其他厚度和氣孔尺寸范圍，并通過調(diào)整聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物層2的厚度和均勻性，以達(dá)到改善復(fù)合隔膜透氣率，降低其電導(dǎo)率，防止短路現(xiàn)象的發(fā)生。
[0020]這樣，上述實(shí)施例中的電化學(xué)電源復(fù)合隔膜采用被氧化的鋁網(wǎng)層I為基體，利用聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物層2調(diào)節(jié)鋁網(wǎng)層I的氣孔大小，有效避免了電化學(xué)電源中電極顆粒直接接觸或被鋰枝晶刺穿，從而能有效的避免短路或自放電現(xiàn)象的發(fā)生。該聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物層2還使得氣孔分布均勻，從而有效避免了電化學(xué)電源在充放電過程中形成鋰支晶造成短路現(xiàn)象的發(fā)生；其中，通過對(duì)該聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物層2厚度調(diào)整能靈活改變電化學(xué)電源復(fù)合隔膜的氣孔大小，使得該復(fù)合隔膜具有優(yōu)異的透氣率，同時(shí)，改善鋁網(wǎng)的散熱效果和電荷的傳遞，如果該聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物層2太厚或太薄，都會(huì)對(duì)該復(fù)合隔膜產(chǎn)生不利影響，如太厚造成散熱性差，電荷傳遞路徑長(zhǎng)，太薄則導(dǎo) 致機(jī)械強(qiáng)度差，氣孔較大。該鋁網(wǎng)層I使得該電化學(xué)電源復(fù)合隔膜具有優(yōu)異的散熱性能和 熱尺寸穩(wěn)定性能，從而有效克服現(xiàn)有的聚烯烴隔膜和無紡布隔膜存在的不足。采用被氧化 的鋁網(wǎng)作為基體，該鋁網(wǎng)表面的氧化物在鋁網(wǎng)表面形成絕緣的氧化鋁膜，以達(dá)到降低其電 導(dǎo)率，避免短路現(xiàn)象發(fā)生的目的。因此，上述實(shí)施例電化學(xué)電源復(fù)合隔膜散熱效果好，耐溫 高，并使得該復(fù)合隔膜具有能有效隔絕電極顆粒直接接觸且分布均勻的氣孔，安全性高。
[0021]本發(fā)明實(shí)施例還提供一種制備上述電化學(xué)電源復(fù)合隔膜的方法，該方法工藝流程 圖如圖2所示，同時(shí)請(qǐng)參見圖1，包括如下步驟:
[0022]步驟S01.聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物有機(jī)溶液的配制:將聚偏氟乙烯-六氟 丙烯共聚物溶解至有機(jī)溶劑中，配制成聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物有機(jī)溶液；其中，該聚 偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物的質(zhì)量占所述聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物有機(jī)溶液的5%? 20% ；
[0023]步驟S02.鋁網(wǎng)的氧化處理:獲取鋁網(wǎng)，并將該鋁網(wǎng)進(jìn)行氧化處理，制得被氧化的 鋁網(wǎng)；
[0024]步驟S03.涂覆聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物有機(jī)溶液并干燥處理:將步驟SOl配 制的聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物有機(jī)溶液涂覆在步驟S02經(jīng)氧化處理的鋁網(wǎng)表面，干燥， 得到所述電化學(xué)電源復(fù)合隔膜。
[0025]具體地，在上述步驟SOl中，聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物中六氟丙烯的質(zhì)量含量 優(yōu)選為1%?10%,更優(yōu)選地,該六氟丙烯的質(zhì)量含量為4%?8%。該優(yōu)選的聚偏氟乙烯-六 氟丙烯共聚物具有更強(qiáng)的粘性，能與鋁網(wǎng)粘結(jié)的更加緊密，并能有效的調(diào)節(jié)鋁網(wǎng)的氣孔大 小和氣孔的分布，使得電化學(xué)電源復(fù)合隔膜機(jī)械強(qiáng)度更高，氣孔大小合適和氣孔分布的更 加均勻。
[0026]有機(jī)溶劑優(yōu)選為丙酮、四氫呋喃、二氯甲烷、氯仿、二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷 酮、環(huán)己烷中的至少一種。該優(yōu)選的有機(jī)溶劑能有效的溶解上述聚偏氟乙烯-六氟丙烯共 聚物組分。其中，該有機(jī)溶劑更優(yōu)選為丙酮。
[0027]在優(yōu)選實(shí)施例中，上述步驟SOl的聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物的質(zhì)量占聚偏氟 乙烯-六氟丙烯共聚物與有機(jī)溶劑總質(zhì)量的8%?12%。
[0028]在上述步驟S02中，鋁網(wǎng)如上文所述，用作本發(fā)明實(shí)施例電化學(xué)電源復(fù)合隔膜的 基體，以使得該基體具有優(yōu)異的散熱性能和熱尺寸穩(wěn)定性能，以克服現(xiàn)有的聚烯烴隔膜和 無紡布隔膜存在的不足。對(duì)該鋁網(wǎng)氧化處理的目的如上文所述，是為了使得在鋁網(wǎng)表面形 成一層氧化物層，以達(dá)到降低其電導(dǎo)率，避免短路現(xiàn)象發(fā)生的目的。作為優(yōu)選實(shí)施例，對(duì)鋁 網(wǎng)氧化處理方法為:
[0029]將獲取的鋁網(wǎng)在200°C?650°C的溫度下氧化反應(yīng)0.5?24小時(shí)。
[0030]具體地，該鋁網(wǎng)的氧化反應(yīng)可以是在氧氣的環(huán)境中或者直接在空氣的環(huán)境中的 氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)。該鋁網(wǎng)如上文所述，其厚度優(yōu)選為10?50 ym，氣孔尺寸優(yōu)選為I? 100 u m0
[0031 ] 在上述步驟S03中，聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物有機(jī)溶液涂覆在被氧化的鋁網(wǎng) 雙面的方式優(yōu)選為浸潰涂布、刮刀涂布、刮棒涂布、噴涂中的一種或兩種以上方式的組合。 該優(yōu)選的涂覆方式能將聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物有機(jī)溶液均勻的涂覆在鋁網(wǎng)表面，從而使得在鋁網(wǎng)表面形成厚度均勻、氣孔大小合適，氣孔分布均勻的聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物層2。為了使得最終的聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物層2具有合適的厚度、氣孔大小，該聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物有機(jī)溶液涂覆在鋁網(wǎng)表面量?jī)?yōu)選為待聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物有機(jī)溶液干燥后形成的聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物涂覆層厚度是5?10微米。當(dāng)然，該聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物有機(jī)溶液也可以在鋁網(wǎng)的一表面上進(jìn)行涂覆，制得在鋁網(wǎng)單面結(jié)合聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物層2的電化學(xué)電源復(fù)合隔膜。
[0032]該步驟S03中，干燥處理工藝是為了使得涂覆在鋁網(wǎng)表面的聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物有機(jī)溶液中的有機(jī)溶劑揮發(fā)，形成與鋁網(wǎng)緊密結(jié)合的聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物層2。該干燥處理可以采用本領(lǐng)域常規(guī)的干燥方式即可，如可以在真空條件下干燥，也可以在空氣中晾干、風(fēng)干或烘干。為了提高生產(chǎn)效率，優(yōu)選在40°C?100°C下烘干。
[0033]由上所述，上述實(shí)施例電化學(xué)電源復(fù)合隔膜的制備方法將聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物有機(jī)溶液直接涂覆在被氧化的鋁網(wǎng)基體的表面，干燥即可，工藝簡(jiǎn)單，條件易控，對(duì)設(shè)備要求低，生產(chǎn)效率，生產(chǎn)成本低，適于工業(yè)化生產(chǎn)。另外，采用該方法制備的電化學(xué)電源復(fù)合隔膜具有能有效隔絕電極顆粒直接接觸的氣孔，且氣孔分布均勻，散熱效果好，耐溫高，熱尺寸穩(wěn)定性，安全性好。
[0034]以下通過多個(gè)實(shí)施例來舉例說明上述電化學(xué)電源復(fù)合隔膜及其制備方法，以及其性能等方面。
[0035]實(shí)施例1
[0036]一種電化學(xué)電源復(fù)合隔膜及其制備方法:
[0037]該電化學(xué)電源復(fù)合隔膜結(jié)構(gòu)如圖1所示，其包括被氧化的鋁網(wǎng)層I和結(jié)合鋁網(wǎng)層I雙面的聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物層2。其中，聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物層2的厚度為lOiim，鋁網(wǎng)層I的厚度為30iim。
[0038]該電化學(xué)電源復(fù)合隔膜制備方法:
[0039]步驟Sll.聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物有機(jī)溶液的配制:取一定量的HFP含量為2%的PVDF-HFP加入到含有一定量的丙酮的容器中，并攪拌均勻，得PVDF-HFP含量為10%的丙酮溶液；
[0040]步驟S12.鋁網(wǎng)的氧化處理:將20微米厚、孔徑為20微米的鋁網(wǎng)置于馬弗爐中在500°C保溫6小時(shí)，冷卻后取出得氧化的鋁網(wǎng)；
[0041]步驟S13.涂覆聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物有機(jī)溶液并干燥處理:將步驟S12所得的氧化的鋁網(wǎng)浸入步驟11所得的聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物有機(jī)溶液中并保持60分鐘，然后以lcm/s的速度提拉取出，然后將涂有聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物有機(jī)溶液的鋁網(wǎng)置于60°C的烘箱中干燥6小時(shí)，電化學(xué)電源復(fù)合隔膜。
[0042]本實(shí)施例1制備的電化學(xué)電源復(fù)合隔膜進(jìn)行孔隙率、孔徑、厚度、透氣率和破膜溫度進(jìn)行測(cè)定，其中，孔隙率和孔徑采用孔隙率儀進(jìn)行測(cè)量，厚度通過千分表測(cè)量，透氣率通過透氣率測(cè)量?jī)x測(cè)量，隔膜的耐熱性則是將隔膜置于500°C下的惰性氣氛中保溫30分鐘后測(cè)量其尺寸的變化。經(jīng)測(cè)定得知，本實(shí)施例1制備的電化學(xué)電源復(fù)合隔膜孔隙率為50%，孔徑為50納米，厚度為40微米，透氣率為150s/100cc。500°C保溫30min后尺寸沒有發(fā)生明顯變化，說明該隔膜的耐熱性高于500°C。。
[0043]實(shí)施例2[0044]一種電化學(xué)電源復(fù)合隔膜及其制備方法:
[0045]該電化學(xué)電源復(fù)合隔膜的結(jié)構(gòu)如同實(shí)施例1中電化學(xué)電源復(fù)合隔膜的結(jié)構(gòu)。其 中，聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物層的厚度為15iim，鋁網(wǎng)層I的厚度為40iim。
[0046]該電化學(xué)電源復(fù)合隔膜制備方法:
[0047]步驟S21.聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物有機(jī)溶液的配制:取一定量的HFP含量為 5%的PVDF-HFP加入到含有一定量的氯仿的容器中，并攪拌均勻，得PVDF-HFP含量為10%的 氯仿溶液；
[0048]步驟S22.鋁網(wǎng)的氧化處理:將25微米厚、孔徑為10微米的鋁網(wǎng)置于馬弗爐中在 400°C保溫12小時(shí)，冷卻后取出得氧化的鋁網(wǎng)；
[0049]步驟S23.涂覆聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物有機(jī)溶液并干燥處理:將步驟S22所 得的氧化的鋁網(wǎng)浸入步驟11所得的聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物有機(jī)溶液中并保持120 分鐘，然后以lcm/s的速度提拉取出，然后將涂有聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物有機(jī)溶液的 鋁網(wǎng)置于60°C的烘箱中干燥6小時(shí)，電化學(xué)電源復(fù)合隔膜。
[0050]本實(shí)施例2制備的電化學(xué)電源復(fù)合隔膜進(jìn)行孔隙率、孔徑、厚度、透氣率和破膜溫 度進(jìn)行測(cè)定，經(jīng)測(cè)定得知，本實(shí)施例2制備的電化學(xué)電源復(fù)合隔膜孔隙率為40%，孔徑為100 納米，厚度為55微米，透氣率為200s/100CC。500°C保溫30min后尺寸沒有發(fā)生明顯變化， 說明該隔膜的耐熱性高于500°C。
[0051]實(shí)施例3
[0052]一種電化學(xué)電源復(fù)合隔膜及其制備方法:
[0053]該電化學(xué)電源復(fù)合隔膜的結(jié)構(gòu)如同實(shí)施例1中電化學(xué)電源復(fù)合隔膜的結(jié)構(gòu)。其 中，聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物層的厚度為lOiim，鋁網(wǎng)層I的厚度為20iim。
[0054]該電化學(xué)電源復(fù)合隔膜制備方法:
[0055]步驟S31.聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物有機(jī)溶液的配制:取一定量的HFP含量為 1%的PVDF-HFP加入到含有一定量的四氫呋喃容器中，并攪拌均勻，得PVDF-HFP含量為20% 的四氫呋喃溶液；
[0056]步驟S22.鋁網(wǎng)的氧化處理:將10微米厚、孔徑為95微米的鋁網(wǎng)置于馬弗爐中在 200°C保溫24小時(shí)，冷卻后取出得氧化的鋁網(wǎng)；
[0057]步驟S33.涂覆聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物有機(jī)溶液并干燥處理:將步驟S31所 得的聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物有機(jī)溶液采用刮刀涂布法涂覆至氧化的鋁網(wǎng)雙面上，然 后將涂有聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物有機(jī)溶液的鋁網(wǎng)置于40°C的烘箱中干燥12小時(shí)，電 化學(xué)電源復(fù)合隔膜。
[0058]本實(shí)施例3制備的電化學(xué)電源復(fù)合隔膜進(jìn)行孔隙率、孔徑、厚度、透氣率和破膜溫 度進(jìn)行測(cè)定，經(jīng)測(cè)定得知，本實(shí)施例3制備的電化學(xué)電源復(fù)合隔膜孔隙率為50%，孔徑為100 納米，厚度為30微米，透氣率為lOOs/lOOcc。500°C保溫30min后尺寸沒有發(fā)生明顯變化， 說明該隔膜的耐熱性高于500°C。
[0059]實(shí)施例4
[0060]一種電化學(xué)電源復(fù)合隔膜及其制備方法:
[0061]該電化學(xué)電源復(fù)合隔膜的結(jié)構(gòu)如同實(shí)施例1中電化學(xué)電源復(fù)合隔膜的結(jié)構(gòu)。其 中，聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物層的厚度為6 iim，鋁網(wǎng)層I的厚度為56iim。[0062]該電化學(xué)電源復(fù)合隔膜制備方法:
[0063]步驟S41.聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物有機(jī)溶液的配制:取一定量的HFP含量為10%的PVDF-HFP加入到含有一定量的體積比為1:1的丙酮與四氫呋喃的混合液容器中，并攪拌均勻，得PVDF-HFP含量為5%的丙酮與四氫呋喃的混合液；
[0064]步驟S42.鋁網(wǎng)的氧化處理:將50微米厚、孔徑為2微米的鋁網(wǎng)置于馬弗爐中在650°C保溫I小時(shí)，冷卻后取出得氧化的鋁網(wǎng)；
[0065]步驟S43.涂覆聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物有機(jī)溶液并干燥處理:將步驟S41所得的聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物有機(jī)溶液采用噴涂法涂覆至氧化的鋁網(wǎng)雙面上，然后將涂有聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物有機(jī)溶液的鋁網(wǎng)置于100°c的烘箱中干燥4小時(shí)，電化學(xué)電源復(fù)合隔膜。
[0066]本實(shí)施例4制備的電化學(xué)電源復(fù)合隔膜進(jìn)行孔隙率、孔徑、厚度、透氣率和破膜溫度進(jìn)行測(cè)定，經(jīng)測(cè)定得知，本實(shí)施例3制備的電化學(xué)電源復(fù)合隔膜孔隙率為40%，孔徑為200納米，厚度為62微米，透氣率為200s/100CC。500°C保溫30min后尺寸沒有發(fā)生明顯變化，說明該隔膜的耐熱性高于500°C。
[0067]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包括在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種電化學(xué)電源復(fù)合隔膜，其特征在于:包括表面被氧化的鋁網(wǎng)層和結(jié)合在所述鋁網(wǎng)層表面的聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物層，所述聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物層的厚度為 5 ?10 Ii m。
2.如權(quán)利要求1或2所述的電化學(xué)電源復(fù)合隔膜，其特征在于:所述鋁網(wǎng)層厚度為10?50 ii m,氣孔尺寸為I?100 ii m。
3.一種電化學(xué)電源復(fù)合隔膜的制備方法，包括如下步驟: 將聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物溶解至有機(jī)溶劑中，配制成聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物有機(jī)溶液；其中，所述聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物的質(zhì)量占所述聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物有機(jī)溶液的5%?20% ； 獲取鋁網(wǎng)，并將所述鋁網(wǎng)進(jìn)行氧化處理，制得表面被氧化的鋁網(wǎng)； 將所述聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物有機(jī)溶液涂覆在所述表面被氧化的鋁網(wǎng)表面，干燥，得到所述電化學(xué)電源復(fù)合隔膜。
4.如權(quán)利要求3所述的電化學(xué)電源復(fù)合隔膜的制備方法，其特征在于:所述聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物的質(zhì)量占所述聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物有機(jī)溶液質(zhì)量的8%?12%。
5.如權(quán)利要求3或4所述的電化學(xué)電源復(fù)合隔膜的制備方法，其特征在于:所述聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物中六氟丙烯的質(zhì)量含量為1%?10%。
6.如權(quán)利要求3或4所述的電化學(xué)電源復(fù)合隔膜的制備方法，其特征在于:所述聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物中六氟丙烯的質(zhì)量含量為4%?8%。
7.如權(quán)利要求3或4所述的電化學(xué)電源復(fù)合隔膜的制備方法，其特征在于:所述有機(jī)溶劑為丙酮、四氫呋喃、二氯甲烷、氯仿、二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、環(huán)己烷中的至少一種。
8.如權(quán)利要求3或4所述的電化學(xué)電源復(fù)合隔膜的制備方法，其特征在于:所述鋁網(wǎng)進(jìn)行氧化處理的方法為: 將獲取的鋁網(wǎng)在200°C?650°C的溫度下氧化反應(yīng)0.5?24小時(shí)。
9.如權(quán)利要求3或4所述的電化學(xué)電源復(fù)合隔膜的制備方法，其特征在于:所述聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物有機(jī)溶液涂覆在所述表面被氧化的鋁網(wǎng)表面的量為待聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物有機(jī)溶液干燥后形成的聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物涂覆層厚度是5?10微米。
10.如權(quán)利要求3或4所述的電化學(xué)電源復(fù)合隔膜的制備方法，其特征在于:所述涂覆方式為浸潰涂布、刮刀涂布、刮棒涂布、噴涂中的一種或兩種以上方式的組合。
【文檔編號(hào)】B32B15/20GK103579557SQ201210257666
【公開日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2012年7月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月24日
【發(fā)明者】周明杰, 袁賢陽(yáng), 王要兵 申請(qǐng)人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技術(shù)有限公司