锂离子电池隔膜材料专利概览

锂离子电池作为目前商用电池中的主要电池类型,在技术上已经较为成熟,并且在以动力电池为代表的大型电池以及以手机电池为代表的小型电池等多个方面均具有广泛的应用.锂离子电池的主要结构部件包括正极、负极、隔膜以及电解液.其中隔膜约占电池成本的30％,是重要的电池材料[1,2].隔膜一方面对正极、负极进行电隔离,同时作为重要的离子导通通道,在保障电池正常工作的同时,兼顾电池使用安全,具有重要作用[3].目前市用隔膜主要为以下几种类型:聚烯烃隔膜:聚烯烃隔膜具有耐电解液腐蚀、无毒、具有较好的强度,成本低廉等优点,是目前市用最主要的商品化隔膜.所用材料主要为聚乙烯、聚丙烯制成的单层、双层或是3层复合膜[4].无机材料复合隔膜:聚烯烃隔膜为有机材料,在使用中仍有潜在的安全隐患,因此,改进的方法之一是采用无机材料在聚烯烃隔膜表面形成无机材料层,进而改善隔膜热稳定性、吸液率,进而改善电池大功率性能[5,6].聚合物电解质:锂聚合物电解质电池是以固态聚合物电解质替代隔膜作用的一种电池,因其具有较高的理论容量,成为锂离子电池未来发展的重要方向之一.固态聚合物电解质一般由电解质盐和聚合物组成,聚合物配位作用促使电解质盐离子化.目前已知的适用于锂离子电池的聚合物材料已经有很多种,如聚丙烯腈(P A N)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚氧化乙烯(PEO)、聚偏氟乙烯(PVDF)等[7,8].