[其他]鋰電池玻璃纖維隔膜

無效

• 申請號: 85108034
• 申請日: 1985-11-04
• 公開（公告）號: CN85108034A
• 公開（公告）日: 1987-07-22
• 發明（設計）人: 姜執中;林文新
• 申請（專利權）人: 國家建筑材料工業局南京玻璃纖維研究設計院
• 主分類號: H01M2/16
• 分類號: H01M2/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明是一種用在鋰電池上起正負極間隔離作用的玻璃纖維隔膜。

目前，世界上大多數鋰電池中以玻璃纖維為主要成份的隔膜，多為直徑超過1微米的玻璃纖維所組成。例如US4421834號專利就提出了一種平均直徑為2～8微米的玻璃纖維為主要成份制成的隔膜。這種隔膜由于其纖維直徑大于2微米，所以比表面積小。隔膜的含液率低，使得電解液在電池內部分布不均勻而影響了電池的穩定放電。

本發明的任務是提供一種吸液率高，比電阻小，有良好化學穩定性和較高機械強度的鋰電池隔膜。

本發明是以占總重量90%～99.5%的中堿含鋅玻璃纖維為主體，在此纖維中，至少有90%以上的纖維平均直徑為0.2～0.5微米。由于組成該隔膜的纖維直徑細小。所以隔膜的比表面積大，吸液率高。該纖維屬于1級水解級，從而使隔膜具有良好的化學穩定性。

為了增加隔膜的機械強度，還選用了占纖維總重量的0.5%～10%的桑皮纖維，在此纖維中，至少有90%以上的纖維平均長度為6～10毫米，此纖維經打漿處理后，外壁組織破裂，能產生大量的微細纖維，增加了隔膜的比表面積。又由于此纖維較長，使纖維彼此間的結合力增加。從而提高了隔膜強度。

制造該隔膜的粘結劑是聚全氟乙丙烯或偏氟乙烯和四氟乙烯的共聚物。其用量為占纖維總重量的5%～15%。

為了提高隔膜的吸液率，在成型過程中，還加入占纖維總重量0.01%～0.5%的陽離子型或陰離子型的表面活性劑，以利于電解液的浸潤和吸收。

為進一步降低成本，又不降低隔膜性能，本發明還可用5%～20%的普通中堿玻璃纖維來代替桑皮纖維和部份中堿含鋅玻璃纖維。普通中堿玻璃纖維的直徑不大于13微米，平均長度為6～12毫米。

本發明的優點是：隔膜的吸液率高，比電阻小，有良好的化學穩定性和較高的機械強度，工藝簡單，易于成型，適用于鋰電池及其它酸性電池上使用。

本發明的工藝過程示意圖，見說明書附圖。

本發明的實施例是：將380克中堿含鋅玻璃纖維和20克桑皮纖維，加入到充滿凈化水（離子交換水）的疏解機內進行疏解，疏解深度為0.1%～0.5%，疏解時間為30分鐘～45分鐘，而后用泵把疏解好的漿料輸送到具有攪拌裝置的漿料貯池內，并加入凈化水或成型部的循環水，把漿料濃度進一步稀釋到0.01%左右，再加入40克聚全氟乙丙烯（或偏氟乙烯與四氟乙烯的共聚物），把配制好的漿料用泵送入高位穩流箱后，再流入抄取成型機，制成濕紙頁，此濕紙頁進入熱風循環干燥箱，大約200℃左右，經脫水干燥和固化后，即制得所需要的鋰電池玻璃纖維隔膜，取樣檢測其性能，當厚度為0.1毫米時，吸液率≥800%，比電阻≤10歐姆-厘米，抗張強度≥40kg/cm²。