[发明专利]制造锂离子电池隔板的方法

权利要求书

1.制造在锂离子电池中夹在负极和正极之间以提供机械分离这两个电极的电绝缘物理阻隔的隔板的方法，所述方法包括：

将聚合物浆料形成为所需厚度的湿薄膜层，所述聚合物浆料包含溶解聚合物材料和分散疏水处理的陶瓷颗粒的聚合物溶剂，所述疏水处理的陶瓷颗粒具有大约0.005微米至大约15微米的直径；

使所述湿薄膜层暴露在聚合物非溶剂中以形成溶剂交换的薄膜沉淀聚合物层，其中所述湿薄膜层中所含的至少70重量％的聚合物溶剂被该聚合物非溶剂替代；和

加热所述溶剂交换的薄膜沉淀聚合物层以蒸发任选地该聚合物溶剂和该聚合物非溶剂以形成多孔薄膜聚合物隔板，其包含大约10重量％至大约95重量％的具有相反主面表面的聚合物材料基质和大约5重量％至大约90重量％的遍布该聚合物材料基质分布的疏水处理的陶瓷颗粒，所述聚合物材料基质划定出在该主面表面之间同延延伸的互连孔隙开口网络，所述互连孔隙开口网络使得该聚合物材料基质具有大约20％至大约80％的空隙体积。

2.权利要求1的方法，其中所述聚合物材料是选自聚醚酰亚胺、聚偏二氟乙烯、聚醚砜、聚砜、聚苯砜、聚丙烯腈、聚(甲基丙烯酸甲酯)、脂族聚酰胺或其混合物的工程聚合物材料。

3.权利要求1的方法，其中所述疏水处理的陶瓷颗粒包含已通过硅烷醇缩合反应改性以包括表面取代的有机硅聚合物化合物的煅制二氧化硅颗粒，所述有机硅聚合物化合物衍生自辛基硅烷或聚二甲基硅氧烷。

4.权利要求1的方法，其中所述多孔薄膜聚合物隔板包含大约50重量％至大约90重量％的该聚合物材料基质和大约10重量％至大约50重量％的遍布在该聚合物材料基质中的该疏水处理的陶瓷颗粒。

5.权利要求1的方法，其中将聚合物浆料形成为所需厚度的湿薄膜层包括：

将该聚合物材料的潜聚合物溶剂加热至有利于该聚合物材料溶剂化的升高的温度；

在该升高的温度下将所述聚合物材料溶解到所述潜聚合物溶剂中；

将所述疏水处理的耐热颗粒分散到所述潜聚合物溶剂中以形成该聚合物浆料；

将所述聚合物浆料形成为湿薄膜层至所需厚度；和

使所述湿薄膜层冷却至引发聚合物材料从该湿薄膜层内的该聚合物浆料中沉淀出来的温度。

6.权利要求1的方法，其中将该聚合物浆料形成为所需厚度的该湿薄膜层包括：

将该聚合物材料溶解到所述聚合物材料的真实聚合物溶剂中；

将所述疏水处理的耐热颗粒分散到该潜聚合物溶剂中以形成该聚合物浆料；和

将该聚合物浆料形成为该湿薄膜层至所需厚度。

7.权利要求1的方法，其中该聚合物非溶剂是水。

8.制造在锂离子电池中夹在负极和正极之间以提供机械分离这两个电极的电绝缘物理阻隔的隔板的方法，所述方法包括：

将聚合物浆料形成为所需厚度的湿薄膜层，所述聚合物浆料包含溶解聚合物材料和均匀分散疏水处理的陶瓷颗粒的聚合物溶剂，所述疏水处理的陶瓷颗粒具有大约0.005微米至大约15微米的直径，且所述聚合物浆料包含大约5重量％至大约35重量％的该聚合物材料和占该聚合物材料重量的大约10重量％至大约100重量％的该疏水处理的陶瓷颗粒；

使所述湿薄膜层暴露在聚合物非溶剂中以形成溶剂交换的薄膜沉淀聚合物层，其中所述湿薄膜层中所含的至少70重量％的聚合物溶剂被该聚合物非溶剂替代；和

加热所述溶剂交换的薄膜沉淀聚合物层以蒸发任选地该聚合物溶剂和该聚合物非溶剂以形成具有大约20微米至大约50微米的厚度的多孔薄膜聚合物隔板，所述隔板包含具有相反主面表面的聚合物材料基质和遍布该聚合物材料基质分布的该疏水处理的陶瓷颗粒，所述聚合物材料基质划定出在该主面表面之间同延延伸的互连孔隙开口网络，所述互连孔隙开口网络使得该聚合物材料基质具有大约20％至大约80％的空隙体积。