CN103094515B - 复合膜、制备方法和电池 - Google Patents
复合膜、制备方法和电池 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103094515B CN103094515B CN201210543821.0A CN201210543821A CN103094515B CN 103094515 B CN103094515 B CN 103094515B CN 201210543821 A CN201210543821 A CN 201210543821A CN 103094515 B CN103094515 B CN 103094515B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- composite membrane
- resistant polymer
- porous layer
- membrane
- agent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- WEAYCYAIVOIUMG-UHFFFAOYSA-N Cc(cc1)ccc1S(c1ccc(C)cc1)(=O)=O Chemical compound Cc(cc1)ccc1S(c1ccc(C)cc1)(=O)=O WEAYCYAIVOIUMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Abstract
本申请涉及二次电池领域,提供了一种复合膜,该复合膜的制备方法以及一种包括该复合膜的电池。本申请提供的复合膜,其以聚烯烃微孔膜为基膜,且在该基膜的至少一个表面上具有包含耐高温聚合物的多孔层,该耐高温聚合物包含如式I所示的二氮杂萘酮联苯结构。本申请采用多孔涂层技术,将含该耐高温聚合物的多孔层施加到基膜的至少一个表面上。本申请制备得到的具有多孔层的复合膜与原有聚烯烃微孔膜相比,其耐高温性能得到了显著提高,将该复合膜作为电池隔离膜,可有效提高锂离子电池的安全性能。
Description
技术领域
本申请涉及二次电池领域,尤其涉及一种复合膜、其制备方法以及一种电池。
背景技术
近年来,笔记本电脑、手机、数码相机和摄像机等便携式移动设备日益普及,并且向着小型化、轻薄化的方向发展。同时,电动自行车、混合动力电动汽车和纯电动汽车也发展迅速,开始大规模商业化。与之对应的是,作为这些工具的动力源,电池的容量和能量密度的要求也更高。以锂离子电池为代表的二次电池具有比能量高、循环次数多的特点,不仅在各种便携式移动设备方面得到广泛应用,在电动车等中大型电动设备方面也有大规模应用。但是,锂离子电池在短路、过充、挤压等滥用条件下会发生起火甚至爆炸,造成财产损失和人员伤亡。锂离子电池的安全问题一直是制约锂离子电池更大规模应用的障碍。
作为锂离子电池的隔离膜,以聚烯烃微孔膜为代表的隔离膜在锂离子电池中起到隔离正/负极片和提供离子传导通道的作用,其性能对于锂离子电池的安全性能与电性能都有重要影响。
聚烯烃微孔膜在电池内部发生短路、过充等情况造成温度升高时,会发生热熔融而使其内部微孔关闭,微孔结构变成无孔结构,使电阻急剧上升,电极反应停止,起到关闭(shutdown)作用。然而,随着便携式设备轻薄化和大型电动汽车的普及,锂离子电池的能量密度不断增高,这不仅要求隔离膜具有关闭作用,而且要求隔离膜耐热。而聚烯烃微孔膜无法满足高容量电池对于隔离膜耐热的安全要求。
发明内容
本申请要解决的主要技术问题是,针对上述问题提供一种较现有聚烯烃微孔膜具有更高耐热性的复合膜,制备该复合膜的方法和包括该复合膜的电池。
为实现上述目的,本申请提供了一种复合膜,该复合膜以聚烯烃微孔膜为基膜,且在该基膜的至少一个表面上具有包含耐高温聚合物的多孔层,该耐高温聚合物包含如式I所示的二氮杂萘酮联苯结构,其中,R1、R2、R3、R4可以相同或不同,分别选自氢、卤素取代基、烷基、烷氧基、苯基及苯氧基。
进一步的,上述耐高温聚合物为含如式Ⅱ所示重复结构的耐高温聚合物:
其中,R1、R2、R3、R4可以相同或不同,分别选自氢、卤素取代基、烷基、烷氧基、苯基及苯氧基;
Ar选自以下A、B、C和D的至少一种:
D中R为氢、卤素取代基、烷基、烷氧基、苯基或苯氧基。
在本申请的一种实施方式中,上述耐高温聚合物可选自杂萘联苯聚醚砜、杂萘联苯聚醚酮、杂萘联苯聚醚砜酮、杂萘联苯聚芳腈和含均三嗪环的杂萘联苯聚芳醚等中的一种或几种。
进一步的,上述耐高温聚合物的玻璃转变温度大于等于200℃。
进一步的,上述耐高温聚合物的重均分子量为1×104-1×106。优选的,该重均分子量为1×104-2×105。
在本申请的一种具体实施方式中,上述复合膜中的多孔层还包含有无机粒子。
具体的,上述无机粒子可选自氧化铝、氢氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、氧化镁、氢氧化镁、氧化锆、钛酸钡、氧化铈等中的一种或几种。
进一步的,上述多孔层中,无机粒子的重量为耐高温聚合物重量的1%-85%。
进一步的,上述无机粒子的平均粒径为0.1μm-2μm。
在本申请的一种具体实施方式中,上述复合膜中的多孔层厚度为1-20μm。
在本申请的一种具体实施方式中,上述复合膜中的多孔层具有大于等于50%的孔隙率。
同时,本申请还提供了上述复合膜的制备方法,该方法包括:配置含有所述耐高温聚合物的聚合物溶液作为涂布浆料,将所述涂布浆料施加到所述基膜的至少一个表面上,再使涂布浆料从聚合物溶液发生聚合物富相和贫相的相分离,形成具有多孔层的复合膜。
在本申请的一种具体实施方式中,上述方法包括:将含有耐高温聚合物、无机粒子、至少一种可以溶解耐高温聚合物的良溶剂和至少一种不能溶解耐高温聚合物的贫溶剂的涂布浆料施加到基膜的至少一个表面上,进行干燥形成具有多孔层的复合膜。
在本申请的另一种实施方式中,上述方法包括:将含有耐高温聚合物、无机粒子、至少一种可以溶解耐高温聚合物的良溶剂的涂布浆料施加到基膜的至少一个表面上,将施加有涂布浆料的基膜浸渍于可以溶解涂布浆料中的良溶剂但不能溶解耐高温聚合物的贫溶剂中,之后进行干燥形成具有多孔层的复合膜。
本申请还提供了一种电池,该电池包括上述复合膜。
本申请的有益效果是:本申请的复合膜与原有聚烯烃微孔膜相比,由于其具有含式I所示的二氮杂萘酮联苯结构的耐高温聚合物的多孔层,其耐高温性能得以显著提高。
进一步的,将上述复合膜用作电池的隔离膜,由于其具有更佳的耐高温性能,因此可以有效提高锂离子电池的安全性能。
附图说明
图1为本申请一个实施例中的复合膜的结构示意图。
具体实施方式
本申请的复合膜,以聚烯烃微孔膜作为基膜,且该基膜的至少一个表面上具有含有如式I的二氮杂萘酮联苯结构的耐高温聚合物的的多孔层。由于具有该多孔层,显著提高了复合膜的耐高温性能。
本申请中的复合膜采用聚烯烃微孔膜作为基膜,该聚烯烃微孔膜可采用聚乙烯、聚丙烯为材料,但并不仅限于此,其他类型聚烯烃微孔膜也可适用于本申请。本领域技术人员可根据实际需要选择合适的聚烯烃微孔膜作为本申请中的基膜。
本申请中采用的含式Ⅰ二氮杂萘酮联苯结构的耐高温聚合物区别于全芳香族聚酰亚胺、脂肪族聚酰胺等酰胺类耐高温聚合物,其分子链段中不含有带有活泼氢的氨基(-NH2)。氨基通常位于酰胺类耐高温聚合物的大分子链的端部,
氨基带有的活泼氢在锂离子电池等二次电池中与会有电解液反应,造成电池性能劣化。因此本申请中使用的含二氮杂萘酮联苯结构的耐高温聚合物的电化学稳定性优良。式I中,R1、R2、R3、R4分别选自氢、卤素取代基、烷基、烷氧基、苯基及苯氧基,R1、R2、R3、R4可以相同也可以不同。如式I所示,该结构中O和N均还可与其他基团相连。
此外,考虑到采用制备多孔层的需要,优选具有良好溶解性能的层聚合物。进一步的,本申请可选择含有如式Ⅱ列出所示重复单元的耐高温聚合物,
该聚合物的重复单元中,R1、R2、R3、R4分别选自氢、卤素取代基、烷基、烷氧基、苯基及苯氧基,R1、R2、R3、R4可以相同也可以不同。Ar选自以下A、B、C和D的至少一种,其中,D中R为氢、卤素取代基、烷基、烷氧基、苯基或苯氧基。
在本申请中的具体实施方式中,该耐高温聚合物具体可选自包含式Ⅱ所示重复单元的杂萘联苯聚醚砜、杂萘联苯聚醚酮、杂萘联苯聚醚砜酮、杂萘联苯聚芳腈和含均三嗪环的杂萘联苯聚芳醚等中的一种或几种。
本申请中可优选玻璃转变温度等于或大于200℃的耐高温聚合物,可有效避免影响原有聚烯烃微孔膜的关闭性能和离子透过性能。具体而言,在锂离子电池发生特殊情况导致电池内部温度上升,聚烯烃微孔膜发生闭孔,进一步熔融,当玻璃化转变温度高于聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃的熔点,耐高温聚合物多孔层可以起到支撑层的作用,防止电池内部发生大面积短路。
本申请中可优选耐高温聚合物重均分子量为1×104-1×106。优选的,该重均分子量为1×104-2×105。若分子量过大,聚合物溶解性能差,不易制备多孔层,从而可能造成复合膜透气性下降,从而导致其电阻上升,进而电池性能劣化。而如果分子量过小,多孔层强度不够。
本申请中优选还含有无机粒子的多孔层,具体的无机粒子可选自氧化铝、氢氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、氧化镁、氢氧化镁、氧化锆、钛酸钡、氧化铈中的至少一种。无机粒子的作用主要是在该多孔层多孔化时,有效防止产生致致密皮层,使多孔层内部更容易形成相互贯穿的多孔结构。在由聚合物、无机粒子和溶剂的涂布浆料中的无机粒子与聚合物界面之间的溶剂分布不均,在无机粒子的周围更容易形成微孔。均匀分散的无机粒子,相分离的状况更容易在无机粒子周围发生,因此可以有效防止出现致密皮层结构。此外无机粒子还可以进一步提高多孔层的耐热性。在本申请中,优选无机粒子的平均粒径在0.1μm-2μm之间,这样有利于无机粒子较均匀地分散在耐热聚合物多孔层中。粒径过大,无机粒子在多孔层厚度方向分布不均,生产过程中易发生多孔层孔隙率不均的现象;粒径过小,则易脱落,并且涂布浆料制备时分散困难。在本申请中,无机粒子的重量优选为耐高温聚合物重量的1%-85%。无机粒子含量太多,易脱落且降低多孔层强度;太少,则不利于有效发挥其作用。当无机粒子分散性不佳或与耐热聚合物相容性不佳的情况下,可通过对无机粒子表面进行改性以改善这些性能。
本申请中,聚烯烃微孔膜厚度为7-40μm;孔隙率为30%-65%,优选35%-60%;透气度值为不大于600s/100cc,穿刺强度为不小于200g/20μm,优选不小于300g/20μm。多孔层厚度应该在1-20μm,优选2-10μm;多孔层的孔隙率不小于基膜孔隙率,优选大于或等于50%。复合膜的厚度为基膜厚度与多孔层厚度之和,优选厚度8-50μm,透气度值不大于1000s/100cc,孔隙率不小于基膜孔隙率,穿刺强度不小于200g/20μm。多孔层可施加在聚烯烃微孔膜的至少一个表面上,也可以施加到两个表面上,如施加在两个表面,上面所说多孔层厚度为两面多孔层厚度之和。
同时,本申请提供一种上述复合膜的制备方法。所述方法包括:配置含有上述含有式I的二氮杂萘酮联苯结构的高温聚合物的聚合物溶液作为涂布浆料,将所述涂布浆料施加到所述基膜的至少一个表面上,再通过物理方法改变涂布浆料的热力学状态,使基膜表面上的涂布浆料从聚合物溶液发生聚合物富相和贫相的相分离,进而形成具有多孔层的复合膜,上述物理方法包括加热蒸发、在非溶剂中萃取溶剂、改变温度等。即本申请采用相转化法(或称为相分离)使基膜表面形成具有相互贯穿的多孔结构的多孔层。相转化法可选择热诱导相转化法、溶剂蒸发相转化法和浸没沉淀相转化法。由于本申请中的耐高温聚合物具有良好的溶解性能,优选溶剂蒸发相转化法和浸没沉淀相转化法形成多孔层。
在本申请的一种实施方式中,可采用溶剂蒸发相转化法来制备上述复合膜,其具体步骤为,将含上述耐高温聚合物、无机粒子、至少一种可以溶解上述耐高温聚合物的良溶剂和至少一种不能溶解上述耐高温聚合物的贫溶剂组成的涂布浆料施加到基膜至少一个表面上,进行干燥来形成具有多孔层的复合膜。上述良溶剂可选自N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、1-甲基-2-吡咯烷酮、氯仿、丙酮、2-丁酮、环己酮等中的至少一种。上述贫溶剂为至少有一种是水,甲醇、乙醇、异丙醇等醇系,乙二醇、聚乙二醇等二醇系,甲基碳酸酯等碳酸酯系中一种,但并不限定这些。良溶剂与贫溶剂两者质量比为99:1~50:50。
在本申请的另一种实施方式中,可采用浸没沉淀相转化法来制备上述复合膜,其具体步骤为,将含上述耐高温聚合物、无机粒子、至少一种可以溶解上述耐高温聚合物的良溶剂组成的涂布浆料施加到基膜至少一个表面上,浸渍于可以溶解涂布浆料中的良溶剂但不能溶解上述耐高温聚合物的贫溶剂中,进行干燥形成具有多孔层的复合膜。上述良溶剂可选自N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、1-甲基-2-吡咯烷酮、氯仿、丙酮、2-丁酮、环己酮等中的至少一种。上述贫溶剂为是水,甲醇、乙醇、异丙醇等醇系,乙二醇、聚乙二醇等二醇系,甲基碳酸酯等碳酸酯系中至少一种,但并不限定这些。
此外,本申请还提供了一种包括上述复合膜的电池。
下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。
实施例1
将0.5kg重复单元为式Ⅱ(Ar为A,R1、R2、R3、R4均为氢)的杂萘联苯聚醚酮(玻璃化转变温度为284℃,重均分子量985000,购于大连宝力摩新材料有限公司),溶解于9.5kg二甲基亚砜,80℃下快速搅拌2小时,得到质量分数5%的聚合物溶液。将此质量分数5%的聚合物溶液作为涂布浆料,采用商品化聚丙烯隔膜Celgard2500(购于Celgard公司)作为基膜。采用浸涂方式涂布,将基膜浸入涂布浆料中,然后再将两个表面施加有涂布浆料的基膜放到水中造孔,取出,在60℃干燥得到两面都含多孔层的复合膜。
实施例2
将2kg重复单元为式Ⅱ(Ar为A,R1、R2、R3、R4均为氢)的杂萘联苯聚醚酮,溶解于8kg N,N-二甲基乙酰胺,80℃下快速搅拌2小时,得到质量分数20%的聚合物溶液。将此质量分数20%的聚合物溶液作为涂布浆料,采用Celgard2500(购于Celgard公司)作为基膜。采用浸涂方式,基膜浸入涂布浆料中,然后再将两个表面施加有涂布浆料的基膜放到水:乙醇=80:20的溶液中造孔,取出,在60℃干燥得到两面都含多孔层的复合膜。
实施例3
将0.18kg重复单元为式Ⅱ(Ar为A,R1、R2、R3、R4均为氢)的杂萘联苯聚醚酮,溶解于9.82kg的1-甲基-2-吡咯烷酮和已二醇混合溶液中(其中1-甲基-2-吡咯烷酮和已二醇质量比为50:50),60℃下快速搅拌4小时,得到质量分数1.8%的聚合物溶液。将此质量分数1.8%的聚合物溶液作为涂布浆料,采用Celgard2500(购于Celgard公司)作为基膜。采用微凹版印刷方式,把涂布浆料施加到基膜的一个表面上,然后再将一个表面施加有涂布浆料的基膜放到烘箱内,在65℃干燥得到一面含多孔层的复合膜,该复合膜结构如图1所示,包括多孔层2和基膜1。
实施例4
将0.3kg重复单元为式Ⅱ(Ar为A,R1、R2、R3、R4均为氢)的杂萘联苯聚醚酮,溶解于9.7kg的1-甲基-2-吡咯烷酮和异丙醇混合溶液中(其中1-甲基-2-吡咯烷酮和异丙醇质量比为99:1),60℃下快速搅拌4小时,得到质量分数3%的聚合物溶液。将此质量分数3%的聚合物溶液作为涂布浆料,采用Celgard2500(购于Celgard公司)作为基膜。采用喷涂方式,把涂布浆料施加到基膜的一个表面上,然后再将一个表面施加有涂布浆料的基膜放到烘箱内,在65℃干燥得到一面含多孔层的复合膜。
实施例5
将0.3kg重复单元为式Ⅱ(Ar为A,R1、R2、R3、R4均为氢)的杂萘联苯聚醚酮,溶解于9.7kg的1-甲基-2-吡咯烷酮和异丙醇混合溶液中(其中1-甲基-2-吡咯烷酮和异丙醇质量比为99:1),60℃下快速搅拌4小时,再加入0.255kg氧化硅无机粒子(平均粒径为0.7μm,购于杭州万景新材料有限公司),得到聚合物无机粒子混合液。将此聚合物无机粒子混合液作为涂布浆料,采用Celgard2500(购于Celgard公司)作为基膜。采用微凹版印刷方式,把涂布浆料施加到基膜的一个表面上,然后再将一个表面施加有涂布浆料的基膜放到烘箱内,在65℃干燥得到一面含多孔层的复合膜。
实施例6
将0.3kg重复单元为式Ⅱ(Ar为A,R1、R2、R3、R4均为氢)的杂萘联苯聚醚酮,溶解于9.7kg的1-甲基-2-吡咯烷酮和异丙醇混合溶液中(其中1-甲基-2-吡咯烷酮和异丙醇质量比为99:1),60℃下快速搅拌4小时,再加入0.06kg氧化铝无机粒子(平均粒径为0.7μm,购于杭州万景新材料有限公司),得到聚合物无机粒子混合液。将此聚合物无机粒子混合液作为涂布浆料,采用Celgard2500(购于Celgard公司)作为基膜。采用微凹版印刷方式,把涂布浆料施加到基膜的一个表面上,然后再将一个表面施加有涂布浆料的基膜放到烘箱内,在65℃干燥得到一面含多孔层的复合膜。
实施例7
采用与实施例6相同的方法制备复合膜。不同的是加入无机粒子质量0.003kg(为耐高温聚合物质量的1%)。
实施例8
采用与实施例6相同的方法制备复合膜。不同的是,加入聚合物为重复单元为式Ⅱ(Ar为B,R1、R2、R3、R4均为氢)的杂萘联苯聚醚砜(玻璃化转变温度为259℃,重均分子量25000,购于大连宝力摩新材料有限公司)。
实施例9
采用与实施例6相同的方法制备复合膜。不同的是,加入聚合物为重复单元为式Ⅱ(Ar为C,R1、R2、R3、R4均为氢)的杂萘联苯聚芳腈(玻璃化转变温度为262℃,重均分子量38000,购于大连宝力摩新材料有限公司)。
实施例10
采用与实施例6相同的方法制备复合膜。不同的是,加入聚合物为重复单元为式Ⅱ(Ar为D,R1、R2、R3、R4均为氢,R为氢)的含均三嗪环的杂萘联苯聚芳醚(玻璃化转变温度为274℃,重均分子量57000,购于大连宝力摩新材料有限公司)。
实施例11
采用与实施例6相同的方法制备复合膜。不同的是,加入聚合物为重复单元为式Ⅱ(Ar为A和B,R1、R2、R3、R4均为氢)的杂萘联苯聚醚砜酮(玻璃化转变温度为286℃,重均分子量85000,购于大连宝力摩新材料有限公司)。
实施例12
采用与实施例6相同的方法制备复合膜。不同的是,采用商品化聚乙烯隔膜F12BMS(购于东燃公司)为基膜
对比例1
商品化聚丙烯隔膜Celgard2500(购于Celgard公司)
对比例2
商品化聚乙烯隔膜F12BMS(购于东燃公司)
对于实施例1-12的复合膜和对比例的隔离膜进行性能测试,厚度采用测厚仪测试。透气度Gurley仪测试,透气度Gurley值是指100cc空气在一定压力下穿过1平方英寸薄膜所需的时间。采用重量法测试薄膜的孔隙率。薄膜各种组成分别为a、b、c…n,各种物质重量为Wa、Wb、Wc…Wn(g),各种物质密度为ρa、ρb、ρc…ρn(g/m2),薄膜厚度为s(m),薄膜孔隙率=[1-(Wa/ρa+Wb/ρb+Wc/ρc+…Wn/ρn)/s]*100%。采用GB1040-2006测试薄膜的拉伸强度。热收缩采用如下方法测试:将实施例1-12的复合膜和对比例的隔离膜均切成纵向方向MD=10cm,横向方向TD=10cm的部分,将其放入到预先加热到150℃的烘箱中,在30分钟后取出,通过游标卡尺分别测量其的长度和宽度,计算热收缩率。
纵向热收缩=(热处理前样品纵向长度-热处理后样品纵向长度)/热处理前样品纵向长度
横向热收缩=(热处理前样品横向长度-热处理后样品横向长度)/热处理前样品横向长度
测试结果如下表1所示:
表1检测结果
注:表1中涂层厚度即为多孔层厚度,如多孔层施加在基膜的两个表面上,则该涂层厚度即为两面多孔层厚度之和。
可以看出,复合膜的纵向和横向热收缩明显小于相应对比例中的商品化电池隔膜,说明复合膜的热性能有很大提高。另外,添加无机粒子中复合隔膜的热收缩也小于不添加无机粒子的复合膜。同时由于多孔层孔隙率大于聚烯烃微孔膜孔隙率,所以复合膜孔隙率大于相应对比例中的商品化电池隔膜。
将实施例1-12的复合膜作为电池隔膜装成电池,对照采用对比例1-2隔膜装成电池,测试针刺、循环和倍率放电,每项测试测10只电池。测试采用的锂离子人造石墨,电解液采用质量比为1:1的碳酸二甲酯和碳酸乙烯酯为溶剂,溶质为六氟磷酸锂,摩尔浓度为1.0mol/L。
测试结果表明,隔膜采用实施例1-12的复合膜的电池针刺温度明显低于用对比例1和对比例2未经涂层的隔膜的电池。说明复合隔膜可以改善电池的安全性能。另外电池循环性能结果表明,隔膜采用实施例1-12的复合膜的电池的循环800次后容量保持率都大于80%,而采用对比例1、2隔膜电池容量大大降低,说明复合膜改善电池循环性能。
上述实施例只是本发明的举例,尽管为说明目的公开了本申请的最佳实施例和附图,但是本领域的技术人员可以理解:在不脱离本申请及所附的权利要求的精神和范围内,各种替换、变化和修改都是可能的。因此,本申请不应局限于最佳实施例和附图所公开的内容。
Claims (11)
1.一种复合膜,所述复合膜以聚烯烃微孔膜为基膜,且在该基膜的至少一个表面上具有包含耐高温聚合物的多孔层,其特征在于,所述耐高温聚合物包含如式I所示的二氮杂萘酮联苯结构:
其中,R1、R2、R3、R4可以相同或不同,分别选自氢、卤素取代基、烷基、烷氧基、苯基及苯氧基。
2.根据权利要求1所述的复合膜,其特征在于,所述耐高温聚合物含如式Ⅱ所示的重复单元:
其中,R1、R2、R3、R4可以相同或不同,分别选自氢、卤素取代基、烷基、烷氧基、苯基及苯氧基;
Ar选自A、B和C中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的复合膜,其特征在于,所述耐高温聚合物的玻璃转变温度大于等于200℃。
4.根据权利要求1或2所述的复合膜,其特征在于,所述耐高温聚合物的重均分子量为1×104-1×106。
5.根据权利要求1或2所述的复合膜,其特征在于,所述耐高温聚合物的重均分子量为1×104-2×105。
6.根据权利要求1或2所述的复合膜,其特征在于,所述多孔层还包含有无机粒子。
7.根据权利要求1或2所述的复合膜,其特征在于,所述多孔层厚度为1-20μm。
8.根据权利要求1或2所述的复合膜,其特征在于,所述多孔层具有大于等于50%的孔隙率。
9.一种制备权利要求1-8任一项所述的复合膜的方法,所述方法包括:配置含有所述耐高温聚合物的聚合物溶液作为涂布浆料,将所述涂布浆料施加到所述基膜的至少一个表面上,再使涂布浆料从聚合物溶液发生聚合物富相和贫相的相分离,形成具有多孔层的复合膜。
10.根据权利要求9所述的复合膜制备方法,其特征在于,所述方法包括:将含有所述耐高温聚合物、无机粒子、至少一种可以溶解所述耐高温聚合物的良溶剂和至少一种不能溶解所述耐高温聚合物的贫溶剂的涂布浆料施加到所述基膜的至少一个表面上,进行干燥形成具有多孔层的复合膜;或
所述方法包括:将含有所述耐高温聚合物、无机粒子、至少一种可以溶解所述耐高温聚合物的良溶剂的涂布浆料施加到所述基膜的至少一个表面上,浸渍于可以溶解涂布浆料中的良溶剂但不能溶解所述耐高温聚合物的贫溶剂中,之后进行干燥形成具有多孔层的复合膜。
11.一种电池,其特征在于,所述电池包括权利要求1-8任一项所述的复合膜。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201210543821.0A CN103094515B (zh) | 2012-12-14 | 2012-12-14 | 复合膜、制备方法和电池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201210543821.0A CN103094515B (zh) | 2012-12-14 | 2012-12-14 | 复合膜、制备方法和电池 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103094515A CN103094515A (zh) | 2013-05-08 |
CN103094515B true CN103094515B (zh) | 2015-05-27 |
Family
ID=48206848
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201210543821.0A Active CN103094515B (zh) | 2012-12-14 | 2012-12-14 | 复合膜、制备方法和电池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN103094515B (zh) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106025149A (zh) * | 2016-06-30 | 2016-10-12 | 深圳中兴创新材料技术有限公司 | 一种耐高温复合锂电池隔膜及其制备方法 |
CN107845761B (zh) * | 2016-09-20 | 2020-02-21 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种聚苯并咪唑多孔隔膜在锂离子电池中的应用 |
CN108321337A (zh) * | 2017-01-17 | 2018-07-24 | 上海恩捷新材料科技股份有限公司 | 一种隔离膜及其制备方法和用途 |
CN110752337A (zh) * | 2018-07-24 | 2020-02-04 | 上海凯矜新材料科技有限公司 | 一种复合隔膜、其制备方法及应用 |
CN117613517B (zh) * | 2024-01-22 | 2024-05-07 | 宁德新能源科技有限公司 | 隔离膜、二次电池以及电化学装置 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101562243A (zh) * | 2009-05-20 | 2009-10-21 | 沈阳航空工业学院 | 高性能聚芳醚树脂锂电池隔膜的电纺丝制备方法 |
CN101591431A (zh) * | 2009-06-27 | 2009-12-02 | 大连理工大学 | 含三芳基均三嗪环和二氮杂萘酮联苯结构聚芳醚及其制备方法 |
CN102015083A (zh) * | 2008-04-08 | 2011-04-13 | Sk能源株式会社 | 具有高温热稳定性多孔层的微孔聚烯烃复合膜 |
CN102255089A (zh) * | 2011-04-25 | 2011-11-23 | 大连理工大学 | 杂环聚合物碱性阴离子交换膜及其制备方法 |
CN102324481A (zh) * | 2011-09-23 | 2012-01-18 | 江苏华富储能新技术发展有限公司 | 锂离子电池用复合隔膜及其制备方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20110274990A1 (en) * | 2010-05-07 | 2011-11-10 | Yang G Xu | Methanol and Hydrogen Peroxide Fuel Cell with Hydroxyl Ion Exchange Membrane |
-
2012
- 2012-12-14 CN CN201210543821.0A patent/CN103094515B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102015083A (zh) * | 2008-04-08 | 2011-04-13 | Sk能源株式会社 | 具有高温热稳定性多孔层的微孔聚烯烃复合膜 |
CN101562243A (zh) * | 2009-05-20 | 2009-10-21 | 沈阳航空工业学院 | 高性能聚芳醚树脂锂电池隔膜的电纺丝制备方法 |
CN101591431A (zh) * | 2009-06-27 | 2009-12-02 | 大连理工大学 | 含三芳基均三嗪环和二氮杂萘酮联苯结构聚芳醚及其制备方法 |
CN102255089A (zh) * | 2011-04-25 | 2011-11-23 | 大连理工大学 | 杂环聚合物碱性阴离子交换膜及其制备方法 |
CN102324481A (zh) * | 2011-09-23 | 2012-01-18 | 江苏华富储能新技术发展有限公司 | 锂离子电池用复合隔膜及其制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103094515A (zh) | 2013-05-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103094515B (zh) | 复合膜、制备方法和电池 | |
JP5525067B2 (ja) | セパレータの製造方法、その方法によって形成されたセパレータ、及びそれを含む電気化学素子の製造方法 | |
JP4303307B2 (ja) | 非水系二次電池用セパレータ、その製造方法及び非水系二次電池 | |
CN110197887A (zh) | 一种电池隔膜及锂离子电池 | |
CN104051687B (zh) | 一种多孔隔膜、其制备方法及锂离子电池 | |
KR20150025825A (ko) | 코팅층을 포함하는 분리막, 이의 제조방법 및 이를 이용한 전지 | |
Zhong et al. | An AlOOH-coated polyimide electrospun fibrous membrane as a high-safety lithium-ion battery separator | |
Li et al. | Unitized configuration design of thermally stable composite polymer electrolyte for lithium batteries capable of working over a wide range of temperatures | |
CN111261932B (zh) | 离子型塑晶-聚合物-无机复合电解质膜、其制法及应用 | |
KR102432479B1 (ko) | 고분자 전해질 막 및 이의 제조 방법 | |
CN102015083A (zh) | 具有高温热稳定性多孔层的微孔聚烯烃复合膜 | |
CN202534721U (zh) | 复合多孔膜 | |
CN103618059A (zh) | 一种高分子无机涂层锂离子电池隔膜及其制备方法 | |
CN104081576A (zh) | 用于锂二次电池的高耐热性复合隔膜和包括该隔膜的锂二次电池 | |
CN102017233A (zh) | 具有高温热稳定层的多孔聚烯烃复合膜的制造方法 | |
CN102437303A (zh) | 复合多孔膜及其制备方法 | |
JP2014500589A (ja) | セパレータの製造方法、その方法により形成したセパレータ、及びそれを備えた電気化学素子 | |
CN106848162B (zh) | 一种二次电池 | |
CN105633326A (zh) | 芳香族聚酰胺复合隔膜 | |
TW200527740A (en) | Separator coated with electrolyte-miscible polymer and electrochemical device using the same | |
JP2013544430A (ja) | セパレータ及びそれを備える電気化学素子 | |
CN101677139B (zh) | 一种凝胶聚合物锂离子电池的制备方法 | |
CN101246958B (zh) | 锂离子电池用复合电极及其制备方法和锂离子电池 | |
US20200358064A1 (en) | Slurry composition for coating secondary battery separator and secondary battery separator prepared using same | |
WO2020062826A1 (zh) | 一种含氟封端结构的聚碳酸酯/聚酰亚胺复合纤维膜的制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 518120 No. 8 Binhai Road, Dapeng street, Dapeng New District, Shenzhen, Guangdong, China. Patentee after: Shenzhen Zhongxing new material technology Limited by Share Ltd Address before: 518000 block D, office building, Hanhan Innovation Park, Langshan Road, Nanshan District, Shenzhen, Guangdong 503 Patentee before: Shenzhen ZTE Innovation Material Technology Co., Ltd. |