[发明专利]电化学装置及电化学装置隔离膜的制备方法

权利要求书

1.一种制备电化学装置隔离膜的方法，其特征在于包括以下步骤：

1)将无机材料溶液、粘结剂、致孔剂、至少一种有机功能颗粒与溶剂混合，搅拌均匀后制成无机有机混合溶液浆料；

2)将无机有机混合溶液浆料涂布在多孔基材的至少一个面上；

3)对涂布后的膜片进行干燥处理，得到电化学装置隔离膜；

所制得的电化学装置隔离膜包括多孔基材和涂布在多孔基材的至少一个面上的有机无机复合多孔涂层，有机无机复合多孔涂层中分布有孔结构，所述有机无机复合多孔涂层包括无机骨架、粘结剂以及至少一种有机功能颗粒；孔结构分布在无机骨架、粘结剂、有机功能颗粒之间，也分布在无机骨架中；所述无机骨架包括一种或两种以上无机材料，无机材料选自硅酸钠、硅酸钾、硅酸镁锂、碳酸铝铵、硫酸铝铵中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的制备电化学装置隔离膜的方法，其特征在于：所述有机无机复合多孔涂层为岛面状结构，其由面状区域和分散在面状区域上的岛状区域组成；无机骨架为连续或间断的平面或网状多孔骨架结构，粘结剂、有机功能颗粒分布在无机骨架中而与无机骨架共同形成有机无机复合多孔涂层的面状区域，岛状区域则主要由有机功能颗粒形成；所述岛状区域面积占有机无机复合多孔涂层面积的百分比为10％至70％。

3.根据权利要求1所述的制备电化学装置隔离膜的方法，其特征在于：所述有机功能颗粒为一种或两种以上具有导离子性能的聚合物；有机功能颗粒在有机无机复合多孔涂层中的质量百分比为5％～50％。

4.根据权利要求3所述的制备电化学装置隔离膜的方法，其特征在于：所述有机功能颗粒在有机无机复合多孔涂层中的质量百分比为20％～40％。

5.根据权利要求1所述的制备电化学装置隔离膜的方法，其特征在于：所述有机功能颗粒选自聚乙烯亚胺、聚丙烯腈及其共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚偏氟乙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚酰亚胺、丙烯腈-丁二烯共聚物、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、聚丙烯酸-苯乙烯共聚物、聚二甲基硅氧烷、聚丙烯酸钠、羧甲基纤维素钠中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的制备电化学装置隔离膜的方法，其特征在于：所述粘结剂占有机无机复合多孔涂层的质量比为0.01％～30％。

7.根据权利要求6所述的制备电化学装置隔离膜的方法，其特征在于：所述粘结剂占有机无机复合多孔涂层的质量比为1％～15％。

8.根据权利要求1所述的制备电化学装置隔离膜的方法，其特征在于：所述多孔基材为乙烯基聚合物及其共聚物、聚酰亚胺、聚酰胺类、聚酯、纤维素衍生物、聚砜类中的至少一种，或是为上述材料中的至少一种与三氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、二氧化铈、碳酸钙、氧化钙、氧化锌、氧化镁、钛酸铈、钛酸钙、钛酸钡、磷酸锂、磷酸钛锂、磷酸钛铝锂、氮化锂、钛酸镧锂中至少一种的共混物。

9.根据权利要求1所述的制备电化学装置隔离膜的方法，其特征在于：所述有机无机复合多孔涂层的孔隙率为10％～90％。

10.根据权利要求9所述的制备电化学装置隔离膜的方法，其特征在于：所述有机无机复合多孔涂层的孔隙率为40％～70％。

11.一种电化学装置，包括正极、负极以及间隔于相邻正极和负极之间的隔离膜，其特征在于：所述隔离膜为权利要求1～10中任一项所制得的电化学装置隔离膜。

12.根据权利要求11所述的电化学装置，其特征在于：所述电化学装置为锂二次电池、超级电容器、燃料电池、太阳能电池。

13.根据权利要求11所述的电化学装置，其特征在于：所述电化学装置为锂离子二次电池。

14.根据权利要求13所述的电化学装置，其特征在于：所述电化学装置为聚合物锂离子二次电池。