專利名稱：電池隔片用、負(fù)載有部分交聯(lián)的粘合劑的多孔膜及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種負(fù)載有部分交聯(lián)的粘合劑的多孔膜，該多孔膜不僅適用于電池生產(chǎn)，而且可以在如此制得的電池的使用過(guò)程中有益于安全，并涉及利用該多孔膜生產(chǎn)電池的方法。
背景技術(shù)：
通常，如公開(kāi)于JP-A-09-161814和JP-A-11-329439中的生產(chǎn)電池的方法是公知的，其中將正電極和負(fù)電極進(jìn)行疊層，同時(shí)在電極之間夾入隔片，目的是防止電極間的短路，或者是將正電極(或負(fù)電極)、隔片、負(fù)電極(或正電極)以及隔片按這樣的順序進(jìn)行疊層；將該疊層物纏繞卷起以形成電極/隔片疊層物；將電極/隔片疊層物放入電池容器內(nèi)；然后將電解質(zhì)液體倒入電池容器內(nèi)，隨后封裝。
然而，在這樣的電池生產(chǎn)方法中，在保管或運(yùn)輸電極/隔片疊層物的過(guò)程中電極和隔片容易產(chǎn)生滑移。結(jié)果產(chǎn)生的問(wèn)題是，電池生產(chǎn)效率降低以及容易出現(xiàn)次品。而且，按照如此獲得的電池，在使用過(guò)程中電極出現(xiàn)起泡(砂眼)或收縮，因此電極和隔片間的粘接變差，導(dǎo)致電池性能的降低；或者發(fā)生內(nèi)部短路，由此導(dǎo)致電池生熱和溫度升高，甚至可能產(chǎn)生破損。
另一方面，特別是在疊層電池的生產(chǎn)中，多數(shù)情形下使用這樣一種方法，其中用聚偏氟乙烯樹(shù)脂溶液作為粘合劑將電極和隔片彼此粘接，然后在真空下除去用于樹(shù)脂溶液中的溶劑。然而，這種方法的問(wèn)題是不僅步驟復(fù)雜，而且所得產(chǎn)品的質(zhì)量很不穩(wěn)定，并且電極和隔片間的粘接不夠充分(例如參見(jiàn)JP-A-10-172606)。
至于電池隔片用的多孔膜，迄今為止已經(jīng)公知了多種生產(chǎn)方法。作為公知的一種生產(chǎn)方法，其中生產(chǎn)出由聚烯烴樹(shù)脂制得的片材，并以高拉伸比進(jìn)行拉伸(例如參見(jiàn)JP-A-09-012756)。然而，在高溫環(huán)境如由內(nèi)部短路導(dǎo)致電池非正常溫度升高等情形下，這一由高比例拉伸得到的多孔膜制得的電池隔片收縮明顯，并且根據(jù)環(huán)境，有這樣的問(wèn)題，即電池隔片在電極間不起隔片的作用。
為提高電池的安全性，一個(gè)重要的問(wèn)題是降低在這一高溫環(huán)境下電池隔片的熱收縮系數(shù)。關(guān)于這一問(wèn)題，為控制電池隔片在這一高溫環(huán)境下的熱收縮，例如有這樣一種公知的方法，其中將超高分子量聚乙烯和增塑劑進(jìn)行熔融捏合，以片材的形式從模頭中擠出該混合物，然后提取并除去增塑劑，以制得用作電池隔片的多孔膜(參見(jiàn)JP-A-05-310989)。然而與上述方法相反，該方法不使用拉伸，因此所得的多孔膜存在的問(wèn)題是強(qiáng)度不夠。
發(fā)明概述為克服在通常的電池生產(chǎn)中存在的問(wèn)題，完成了本發(fā)明。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種電池隔片用的、負(fù)載有部分交聯(lián)的粘合劑的多孔膜，在生產(chǎn)電池時(shí)，該多孔膜可有效地生產(chǎn)包括電極和隔片的電極/隔片疊層物形式的電池，所述電極和隔片暫時(shí)地相互粘接而不導(dǎo)致電極和隔片間的相互滑移，在電池生產(chǎn)之后，即使在高溫下，該多孔膜自身起到具有較小熱收縮系數(shù)的隔片的作用。
本發(fā)明的另一目的是提供一種使用該負(fù)載有部分交聯(lián)的粘合劑的多孔膜的生產(chǎn)電池的方法。
按照本發(fā)明，提供了一種電池隔片用、負(fù)載有部分交聯(lián)的粘合劑的多孔膜，該多孔膜包括已經(jīng)在其上負(fù)載了部分交聯(lián)的粘合劑的多孔膜基質(zhì)，所述粘合劑的部分交聯(lián)是通過(guò)制備一種在分子中具有官能團(tuán)、且可以與多官能化合物反應(yīng)而交聯(lián)的反應(yīng)性聚合物，上述多官能化合物與前述官能團(tuán)具有反應(yīng)性，然后使反應(yīng)性聚合物與多官能化合物反應(yīng)。
按照本發(fā)明，提供了一種電極/多孔膜疊層物，該疊層物包括負(fù)載有部分交聯(lián)的粘合劑的多孔膜，以及疊層于其上并與其接觸粘接的電極。
按照本發(fā)明，提供了一種電極/多孔膜連接體，其制備是通過(guò)由反應(yīng)性聚合物中的未反應(yīng)官能團(tuán)與多官能化合物反應(yīng)而使電極/多孔膜疊層物中的部分交聯(lián)的粘合劑進(jìn)一步交聯(lián)，并將電極粘接于多孔膜上。
按照本發(fā)明，提供了一種生產(chǎn)電池的方法，該方法包括形成電極/多孔膜疊層物；在將電極/多孔膜疊層物放入電池容器內(nèi)部之后，將含有多官能化合物的電解質(zhì)液體倒入電池容器內(nèi)，并對(duì)其加熱以使反應(yīng)性聚合物中的未反應(yīng)官能團(tuán)與多官能化合物反應(yīng)，由此使多孔膜上負(fù)載的部分交聯(lián)的粘合劑進(jìn)一步交聯(lián)，并將電極與多孔膜粘接以形成電極/多孔膜連接體，得到在電極/多孔膜連接體內(nèi)具有作為隔片的多孔膜的電池。
發(fā)明詳述這里所指的反應(yīng)性聚合物是指在分子內(nèi)具有官能團(tuán)、且可以與多官能化合物反應(yīng)而交聯(lián)的反應(yīng)性聚合物，上述多官能化合物與前述官能團(tuán)具有反應(yīng)性。這里所指的可交聯(lián)的粘合劑是指含有反應(yīng)性聚合物和多官能化合物的混合物的組合物。進(jìn)而，部分交聯(lián)的粘合劑是指這樣的粘合劑，其中在可交聯(lián)粘合劑中，反應(yīng)性聚合物通過(guò)與多官能化合物的反應(yīng)而部分地交聯(lián)。
這里所指的電極/多孔膜疊層物是指這樣的一種疊層物，它含有負(fù)載有部分交聯(lián)的粘合劑的多孔膜以及一個(gè)接觸粘接的電極，它們暫時(shí)粘接并相互疊層。這里所指的電極/多孔膜連接體是指這樣的一種連接體，其中在多孔膜疊層物中，部分交聯(lián)的粘合劑與多官能化合物進(jìn)一步反應(yīng)并交聯(lián)，由此將電極連接到多孔膜上。
多孔膜基質(zhì)在電池生產(chǎn)之后起隔片的作用，因此希望其膜厚度為3～100μm。當(dāng)膜厚度小于3μm時(shí)強(qiáng)度不夠，因此在多孔膜基質(zhì)被用作電池中的隔片的情形下，可能發(fā)生內(nèi)部短路。另一方面，當(dāng)其超過(guò)100μm時(shí)，電極之間的距離太大，因此內(nèi)部阻抗過(guò)大。特別優(yōu)選的是，多孔膜基質(zhì)的膜厚度為5～50μm。而且希望多孔膜基質(zhì)具有平均孔徑為0.01～5μm的孔。
在它具有上述特性的范圍內(nèi)，多孔膜基質(zhì)并不特別受限。然而考慮到耐溶劑和耐氧化還原，由聚烯烴如聚乙烯和聚丙烯制得的多孔膜是適宜的。特別是，聚乙烯特別適于作多孔膜基質(zhì)，因?yàn)楫?dāng)加熱時(shí)，樹(shù)脂被熔融成拴塞孔形式，由此可使電池具有所謂的停機(jī)功能。聚乙烯不僅包括乙烯的均聚物，而且包括乙烯與α-烯烴如丙烯、丁烯和己烯的共聚物。然而按照本發(fā)明，聚四氟乙烯、聚酰亞胺等的多孔膜的疊層膜，以及上述聚烯烴樹(shù)脂多孔膜也適用作多孔膜基質(zhì)，因?yàn)樗鼈冇辛己玫哪蜔嵝浴?br> 電池隔片用、負(fù)載有部分交聯(lián)的粘合劑的多孔膜包括已經(jīng)在其上負(fù)載了部分交聯(lián)的粘合劑的多孔膜基質(zhì)，所述粘合劑的部分交聯(lián)是通過(guò)制備一個(gè)在分子中具有官能團(tuán)、且可以與多官能化合物反應(yīng)而交聯(lián)的反應(yīng)性聚合物，上述多官能化合物與前述官能團(tuán)具有反應(yīng)性，然后使反應(yīng)性聚合物與多官能化合物反應(yīng)。如下所述，希望這一部分交聯(lián)的粘合劑其凝膠含量在規(guī)定的范圍內(nèi)。
在它在分子具有內(nèi)官能團(tuán)且可與多功能化合物反應(yīng)而交聯(lián)的范圍內(nèi)，則反應(yīng)性聚合物并不特別受限，其中上述的多官能化合物具有與前述官能團(tuán)的反應(yīng)性。作為多官能化合物，可例舉多官能異氰酸酯化合物和多官能環(huán)氧化合物為優(yōu)選的具體實(shí)例。相應(yīng)地，作為反應(yīng)性聚合物所具有的官能團(tuán)，優(yōu)選可與異氰酸酯基團(tuán)或環(huán)氧基團(tuán)反應(yīng)的、含活潑氫的官能團(tuán)，如羥基、羧基或氨基。
當(dāng)該反應(yīng)性聚合物具有羥基、羧基或氨基作為官能團(tuán)時(shí)，通過(guò)在規(guī)定的條件下使反應(yīng)性聚合物與規(guī)定量的多官能異氰酸酯化合物或多官能環(huán)氧化合物反應(yīng)，可以控制反應(yīng)性聚合物的交聯(lián)反應(yīng)，由此使其交聯(lián)一部分。部分交聯(lián)的反應(yīng)性聚合物作為部分交聯(lián)的粘合劑負(fù)載于多孔膜上，由此得到負(fù)載有部分交聯(lián)的粘合劑的多孔膜。
通常反應(yīng)性聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為-30～100℃，優(yōu)選0～80℃。也就是說(shuō)，在負(fù)載有部分交聯(lián)的多孔膜中，具有上述玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的反應(yīng)性聚合物被部分交聯(lián)以形成部分交聯(lián)的粘合劑，然后將其負(fù)載。當(dāng)使用這一負(fù)載有部分交聯(lián)的粘合劑的多孔膜時(shí)，任選地在適當(dāng)?shù)臏囟认录訜岵糠纸宦?lián)的粘合劑，然后將電極接觸粘接到多孔膜上，由此電極可很容易地被暫時(shí)粘接。
特別地，在其上負(fù)載有從玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為常溫或更高的反應(yīng)性聚合物得到的部分交聯(lián)的粘合劑的多孔膜中，由于部分交聯(lián)的粘合劑在常溫下不具有粘性，甚至當(dāng)負(fù)載有部分交聯(lián)的粘合劑的多孔膜被覆蓋或纏繞時(shí)，它也不會(huì)導(dǎo)致粘連。而且，例如，在其上負(fù)載有部分交聯(lián)的粘合劑的多孔膜被導(dǎo)入繞組機(jī)并疊層在電極上以得到疊層物的情形下，多孔膜也不受附著在導(dǎo)輥上的物質(zhì)的束縛，并被導(dǎo)輥拿起。
此外，在其上負(fù)載有從玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為常溫或更高的反應(yīng)性聚合物得到的部分交聯(lián)的粘合劑的多孔膜中，在該多孔膜和電極被疊層和卷繞以形成卷繞材料，即隔片/電極疊層物的卷繞材料的情形下，所謂的銷子抽取性能(pin-extracting properties)良好，因此是有利的。為了通過(guò)將負(fù)載有部分交聯(lián)的粘合劑的多孔膜與電極進(jìn)行疊層并卷繞疊層物，而得到卷繞材料，通常將多孔膜和電極進(jìn)行疊層，用叉狀的金屬銷擠壓疊層物的末端，并將銷子旋轉(zhuǎn)以形成包括繞著銷子的多孔膜和電極的卷繞材料。當(dāng)多孔膜和電極的卷繞經(jīng)過(guò)了所需的長(zhǎng)度時(shí)，切斷所得卷繞材料的末端，然后將多孔膜繞著卷繞材料卷繞并固定，并將銷子從卷繞材料中抽出，得到隔片/電極疊層物的卷繞材料。由于負(fù)載有從玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為常溫或更高的反應(yīng)性聚合物得到的部分交聯(lián)的粘合劑的多孔膜，在常溫下不具有粘性，因此可很容易地從所得的卷繞材料中抽取出銷子。即，負(fù)載有部分交聯(lián)的粘合劑的多孔膜具有良好的銷子抽取性能。
按照本發(fā)明，如上所述通過(guò)在負(fù)載有部分交聯(lián)的粘合劑的多孔膜上疊層電極，并任選地在加熱下使它們接觸粘接，可以通過(guò)暫時(shí)地粘接電極和多孔膜并使其疊層而得到電極/多孔膜疊層物。例如，在多孔膜由聚烯烴樹(shù)脂如聚乙烯制得的情形下，可以通過(guò)在多孔膜既不發(fā)生變形也沒(méi)有性能改變的溫度，如50～100℃的溫度下加熱的同時(shí)，暫時(shí)地接觸粘接電極并使其與多孔膜疊層，而得到電極/多孔膜。
甚至當(dāng)在生產(chǎn)電池的過(guò)程中將這樣的電極/多孔膜疊層物與電解質(zhì)液體接觸時(shí)，可以通過(guò)防止或減少部分交聯(lián)的粘合劑(部分交聯(lián)的反應(yīng)性聚合物)在電解質(zhì)液體中的溶解，而有效地使用部分交聯(lián)的粘合劑(部分交聯(lián)的反應(yīng)性聚合物)以使多孔膜與電極粘接，由此可以將電極與多孔膜更牢固地粘接。
可以通過(guò)例如，將含有官能團(tuán)的可共聚合單體與其它不含這一官能團(tuán)的可共聚合單體進(jìn)行通常的自由基共聚合，如溶液聚合、嵌段聚合和乳液聚合，而得到反應(yīng)性聚合物。基于單體的總重量，通常含官能團(tuán)的可共聚合單體的用量范圍為0.1～20重量％，優(yōu)選0.1～10重量％。
含作為官能團(tuán)的羧基的可共聚合單體的實(shí)例包括(甲基)丙烯酸、衣康酸和馬來(lái)酸。含作為官能團(tuán)的羥基的可共聚合單體的實(shí)例包括(甲基)丙烯酸羥烷基酯，如(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丙酯或丙烯酸4-羥丁酯。含作為官能團(tuán)的氨基的可共聚合單體的實(shí)例包括二胺和(甲基)丙烯酰氧基乙基異氰酸酯(1∶1)的反應(yīng)產(chǎn)物。特別是，丙烯酸類單體如(甲基)丙烯酸或(甲基)丙烯酸羥烷基酯為優(yōu)選使用的。
另一方面，不含官能團(tuán)的可共聚合單體的實(shí)例包括(甲基)丙烯酸類單體如(甲基)丙烯酸酯，(甲基)丙烯酰胺或(甲基)丙烯腈，以及各種乙烯基單體如苯乙烯、醋酸乙烯酯或N-乙烯基吡咯烷酮。
優(yōu)選使用的(甲基)丙烯酸酯的實(shí)例包括其烷基部分具有1～12個(gè)碳原子的烷基酯，如(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯或(甲基)丙烯酸十二烷基酯。
此外，當(dāng)需要提高所得反應(yīng)性聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度時(shí)，適宜使用其均聚物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為常溫(23℃)或更高的(甲基)丙烯酸酯，如(甲基)丙烯酸異冰片酯、二環(huán)戊二烯酯或四氫呋喃酯，在分子中含環(huán)烴基如芐基或環(huán)己基的(甲基)丙烯酸酯，以及含高極性基團(tuán)如酰亞胺基團(tuán)的酰亞胺(甲基)丙烯酸酯。
(甲基)丙烯酰胺的實(shí)例包括N，N-二甲基(甲基)丙烯酰胺，N，N-二乙基(甲基)丙烯酰胺，N，N-二正丙基(甲基)丙烯酰胺，N，N-二異丙基(甲基)丙烯酰胺，N-(甲基)丙烯?；鶈徇?，N-(甲基)丙烯?；量┩橥琋-(甲基)丙烯酰基哌啶和N-(甲基)丙烯?；量┩?。
特別地，反應(yīng)性聚合物的優(yōu)選實(shí)例包括含有含官能團(tuán)的丙烯酸單體組分和丙烯酸單體組分如(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯腈或(甲基)丙烯酰胺的反應(yīng)性聚合物。例如，具有至多80重量％、優(yōu)選5～70重量％(甲基)丙烯腈組分的反應(yīng)性聚合物為優(yōu)選用于本發(fā)明的反應(yīng)性聚合物的一個(gè)實(shí)例，因?yàn)樗哂辛己玫哪蜔嵝院湍腿軇┬浴：?.1～20重量％含官能團(tuán)的單體組分、10～95重量％(甲基)丙烯酸酯組分和4.9～60重量％(甲基)丙烯腈的反應(yīng)性聚合物為優(yōu)選反應(yīng)性聚合物的一個(gè)實(shí)例。
然而，不應(yīng)理解為反應(yīng)性聚合物只限于上述的那些。可以使用含有反應(yīng)性聚合物所具有的官能團(tuán)如可與上述異氰酸酯基或環(huán)氧基反應(yīng)的官能團(tuán)的聚合物，例如含活潑氫的聚合物。其實(shí)例包括基于聚烯烴的聚合物，基于橡膠的聚合物，基于聚酯的聚合物和基于聚醚的聚合物，它們每一均含有可與異氰酸酯基或環(huán)氧基反應(yīng)的官能團(tuán)。而且，也可以適宜地使用分子中含羥基的丙烯酸改性的氟烴樹(shù)脂(例如由Central Glass Co.，Ltd.生產(chǎn)的Cefral CoatFG730B，可以以清漆獲得)作為反應(yīng)性聚合物。
可以通過(guò)在溶劑如苯、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯和乙酸丁酯中使所需的單體共聚合，而以聚合物溶液的形式獲得反應(yīng)性聚合物。另一方面，由于按照乳液聚合法可獲得反應(yīng)性聚合物的含水分散體，因此要將聚合物從含水溶液中分離并干燥，然后溶解在溶劑中以形成聚合物溶液。按照乳液法，除上述單體以外，可以以1重量％或更少的比例使用多官能交聯(lián)單體，如二乙烯基苯和三羥甲基丙烷三丙烯酸酯。
多官能異氰酸酯的實(shí)例包括芳族、芳脂族、脂環(huán)族或脂族二異氰酸酯，如亞苯基二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、二苯甲烷二異氰酸酯、二苯醚二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯或環(huán)己烷二異氰酸酯。也可以優(yōu)選使用所謂的異氰酸酯加合物，它含有具有加于其上的該二異氰酸酯的多醇(如三羥甲基丙烷)。
多官能環(huán)氧化合物的實(shí)例包括雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂，脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂，脂族鏈環(huán)氧化合物以及酚醛清漆型環(huán)氧樹(shù)脂。
電池隔片用、負(fù)載有部分交聯(lián)的粘合劑的多孔膜可以這樣制備，即按規(guī)定量，也就是足以使反應(yīng)性聚合物部分交聯(lián)的量將反應(yīng)性聚合物溶液與多官能化合物進(jìn)行配合，形成可交聯(lián)的粘合劑；將粘合劑負(fù)載在多孔膜基質(zhì)上；在規(guī)定的條件下使反應(yīng)性聚合物與多官能化合物反應(yīng)，由此部分地交聯(lián)反應(yīng)性聚合物，并將所得的反應(yīng)性聚合物以部分交聯(lián)的粘合劑形式負(fù)載于多孔膜基質(zhì)上。通常，基于100重量份反應(yīng)性聚合物，多官能化合物的反應(yīng)用量為0.1～10重量份，由此部分地交聯(lián)反應(yīng)性聚合物并將所得的反應(yīng)性聚合物以部分交聯(lián)的粘合劑的形式負(fù)載于多孔膜基質(zhì)上，以得到負(fù)載有部分交聯(lián)的粘合劑的多孔膜。
在將部分交聯(lián)的粘合劑負(fù)載于多孔膜的基質(zhì)上時(shí)，可使用這樣的方法，其中將含有反應(yīng)性聚合物和多官能化合物的混合物涂覆在多孔膜上并干燥，然后在多孔膜上加熱以部分交聯(lián)反應(yīng)性聚合物，由此將部分交聯(lián)的粘合劑負(fù)載于多孔膜基質(zhì)上。也可以使用這樣的方法，其中將含有反應(yīng)性聚合物和多官能化合物的混合物涂覆在拉伸的聚丙烯膜或可脫離的片如經(jīng)脫離加工的紙上并干燥，然后轉(zhuǎn)移到多孔膜基質(zhì)上，然后對(duì)多孔膜基質(zhì)進(jìn)行加熱以在多孔膜上部分地交聯(lián)反應(yīng)性聚合物，由此將部分交聯(lián)的粘合劑負(fù)載于多孔膜基質(zhì)上。
也可以使用另一種方法，其中將多官能化合物加入到反應(yīng)性聚合物的溶液中并加熱，由此部分地交聯(lián)反應(yīng)性聚合物以形成部分交聯(lián)的粘合劑的溶液，然后將該粘合劑涂覆到多孔膜基質(zhì)上并干燥，以將部分交聯(lián)的粘合劑負(fù)載于多孔膜基質(zhì)上。
部分交聯(lián)的粘合劑的凝膠含量為5～99％，優(yōu)選10～95％，更優(yōu)選15～85％，最優(yōu)選20～80％。
這里所指的凝膠含量是指由(C/(A+B))×100(％)所定義的值，其中A表示反應(yīng)性聚合物的量(重量份)；B表示多官能化合物的量(重量份)；C表示當(dāng)含有反應(yīng)性聚合物和多官能化合物的可交聯(lián)粘合劑被負(fù)載于多孔膜上并反應(yīng)以部分地交聯(lián)反應(yīng)性聚合物，將所得的多孔膜在23℃下浸入到甲苯中7天，然后加熱時(shí)，殘留在多孔膜上的可交聯(lián)粘合劑的量(重量份)。
獲得凝膠含量范圍為5～99％的部分交聯(lián)的粘合劑的方法并不受限。然而如前所述，這一部分交聯(lián)的粘合劑可以通常這樣得到，即基于100重量份反應(yīng)性聚合物的量，將0.1～10重量份的多官能化合物與其配合；加熱并固化該混合物以使反應(yīng)性聚合物與多官能化合物在規(guī)定的條件下反應(yīng)；繼續(xù)交聯(lián)反應(yīng)直至所得的部分交聯(lián)的反應(yīng)性聚合物(即部分交聯(lián)的粘合劑)在性能上穩(wěn)定。根據(jù)所使用的反應(yīng)性聚合物和多官能化合物以及其種類的不同，加熱和固化溫度及時(shí)間也不同，但這些反應(yīng)條件可通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定。例如，當(dāng)加熱和反應(yīng)在50℃下進(jìn)行7天時(shí)，通常可以完成反應(yīng)性聚合物與多官能化合物的反應(yīng)，且所得的部分交聯(lián)的反應(yīng)性聚合物(部分交聯(lián)的粘合劑)在性能上穩(wěn)定。
通過(guò)反應(yīng)性聚合物與多官能化合物的部分反應(yīng)和交聯(lián)而獲得的反應(yīng)產(chǎn)物，即部分交聯(lián)的粘合劑，被負(fù)載于多孔膜上以形成負(fù)載有部分交聯(lián)的粘合劑的多孔膜，然后在該多孔膜上優(yōu)選在加熱下接觸粘接電極。這樣，電極可被很容易地暫時(shí)粘接并疊層到多孔膜上，得到電極/多孔膜疊層物。
當(dāng)該電極/多孔膜疊層物放入到電池容器內(nèi)，且具有溶解于其中的多官能化合物的電解質(zhì)液體被倒入在電池容器內(nèi)時(shí)，在電極/多孔膜保持暫時(shí)粘接狀態(tài)的同時(shí)，部分交聯(lián)的粘合劑中的反應(yīng)性聚合物上的未反應(yīng)官能團(tuán)與電解質(zhì)液體中的多官能化合物進(jìn)一步交聯(lián)，由此可以得到具有良好粘接的電極/隔片連接體，其中電極與多孔膜牢固地粘接。而且，按照本發(fā)明，反應(yīng)性聚合物被部分交聯(lián)以獲得5～99％的凝膠含量，這樣便防止或減少了反應(yīng)性聚合物在電解質(zhì)液體內(nèi)的溶解，反應(yīng)性聚合物被有效地用于電極和多孔膜的粘接。因此，電極與多孔膜的粘接穩(wěn)定且更牢固。
此外，在負(fù)載有部分交聯(lián)的粘合劑的多孔膜中，由于反應(yīng)性聚合物不會(huì)再導(dǎo)致反應(yīng)和交聯(lián)，因此部分交聯(lián)的粘合劑是穩(wěn)定的，甚至經(jīng)過(guò)了長(zhǎng)時(shí)間的儲(chǔ)存，也不會(huì)導(dǎo)致性能的改變。
對(duì)于將含有反應(yīng)性聚合物和多官能化合物的可交聯(lián)粘合劑負(fù)載于多孔膜基質(zhì)上，例如可使用其中可交聯(lián)的粘合劑直接涂覆于多孔膜基質(zhì)上，然后干燥的方法；以及其中將可交聯(lián)的粘合劑涂覆于可脫離的片上并干燥，然后轉(zhuǎn)移到多孔膜基質(zhì)上的方法。為改善可交聯(lián)粘合劑在多孔膜基質(zhì)上的涂覆性能，作為流動(dòng)改性劑或者加入可交聯(lián)粘合劑中的填料，可以配合入50重量％或更少的有機(jī)溶劑，如甲乙酮和甲基異丁基酮，或者無(wú)機(jī)精細(xì)粉末如重質(zhì)碳酸鈣和硅砂的精細(xì)粉末。
而且，在含有反應(yīng)性聚合物和多官能化合物的可交聯(lián)粘合劑向多孔膜基質(zhì)上的涂覆中，優(yōu)選粘合劑被部分地涂覆，即它以例如肋骨型、點(diǎn)狀、類似格柵型、條帶型或者六角形的圖形方式被涂覆。特別是，通過(guò)將可交聯(lián)的粘合劑涂覆到多孔膜基質(zhì)上的5～95％的面積并在基質(zhì)上涂覆粘合劑和部分地交聯(lián)反應(yīng)性聚合物，可以在電極和多孔膜(相應(yīng)地，也就是隔片)之間獲得牢固的粘接。通過(guò)使用這樣的電極/隔片連接體，可以得到具有良好性能的電池。
本發(fā)明中，多孔膜在其表面上負(fù)載部分交聯(lián)的粘合劑的比例以下將被稱作部分交聯(lián)的粘合劑的負(fù)載比。例如，當(dāng)多孔膜在其整個(gè)一個(gè)表面上負(fù)載了部分交聯(lián)的粘合劑時(shí)，則在那個(gè)表面上的負(fù)載比為100％。例如，當(dāng)多孔膜在其前表面和背表面上以肋骨型或點(diǎn)狀形式負(fù)載部分交聯(lián)的粘合劑，并且負(fù)載部分交聯(lián)的粘合劑的比例為其每一前表面和背表面的面積的50％時(shí)，則在每一前表面和背表面上負(fù)載比為50％。
因此，部分交聯(lián)的粘合劑負(fù)載于多孔膜基質(zhì)的表面，優(yōu)選其負(fù)載比為5～95％，更優(yōu)選10～90％，最優(yōu)選20～80％。
通過(guò)在多孔膜基質(zhì)上部分地提供一層部分交聯(lián)的粘合劑，可以在最終得到的電池中獲得電極和多孔膜(隔片)之間的牢固地粘接，同時(shí)保證了離子的透過(guò)性，并將部分交聯(lián)的粘合劑層的厚度增大至0.5μm或更大。
如上所述，將部分交聯(lián)的粘合劑負(fù)載于多孔膜基質(zhì)上，以獲得電池隔片用、負(fù)載有部分交聯(lián)的粘合劑的多孔膜，然后在其上放置、接觸粘接并疊層電極，得到電極/多孔膜疊層物。
根據(jù)電池的不同，負(fù)電極和正電極也不同。然而，通常使用在導(dǎo)電基質(zhì)上用樹(shù)脂粘合劑將活性物質(zhì)以及任選地導(dǎo)電劑負(fù)載而制得的類似于片狀的電極。
通過(guò)使用這樣的電極/多孔膜疊層物，可以高效地生產(chǎn)在電極和隔片間不產(chǎn)生相互滑移的電池，且可以得到在電池生產(chǎn)后，多孔膜自身在電池中起隔片作用的電池。
按照本發(fā)明，可以使用這樣的方法，其中部分交聯(lián)的粘合劑被負(fù)載在多孔膜基質(zhì)的前表面和背表面上，并將電極(即正電極和負(fù)電極)在多孔膜基質(zhì)的每一前表面和背表面上暫時(shí)地接觸粘接和疊層，以形成電極/多孔膜疊層物。還可以使用一種方法，其中僅在多孔膜基質(zhì)的一個(gè)表面上負(fù)載部分交聯(lián)的粘合劑，并將一個(gè)電極(即或者負(fù)電極，或者正電極)在那一表面上暫時(shí)地接觸粘接并疊層，以形成電極/多孔膜疊層物。當(dāng)然，可以形成構(gòu)造為正電極(或負(fù)電極)/多孔膜/負(fù)電極(或正電極)/多孔膜的疊層物。
按照本發(fā)明的電極/多孔膜疊層物可被適宜地用于電池生產(chǎn)。即，將電極/多孔膜疊層物放入到電池容器內(nèi)，將具有溶解于其中的多官能化合物的電解質(zhì)液體倒入電池容器內(nèi)，并與電極/多孔膜疊層物內(nèi)的部分交聯(lián)的粘合劑中的反應(yīng)性聚合物的未反應(yīng)官能團(tuán)反應(yīng)，以進(jìn)一步交聯(lián)反應(yīng)性聚合物，由此使電極與多孔膜粘接并成為一體。因此可以得到具有電極/隔片連接體的電池，其中不僅多孔膜起隔片的作用，而且該隔片與電極牢固地粘接。
基于100重量份負(fù)載于多孔膜上的反應(yīng)性聚合物，通常電解質(zhì)液體中的多官能化合物的比例為0.1～20重量份。基于100重量份負(fù)載于多孔膜上的反應(yīng)性聚合物，當(dāng)多官能化合物的比例小于0.1重量份時(shí)，反應(yīng)性聚合物與多官能化合物的交聯(lián)不充分，并且在所得的電極/隔片連接體中，不可能在電極和隔片之間獲得牢固的粘接。另一方面，基于100重量份反應(yīng)性聚合物，當(dāng)多官能化合物的比例大于20重量份時(shí)，交聯(lián)后的粘合劑太硬，以致于可能妨礙隔片和電極之間的粘接。
因此，按照本發(fā)明，通過(guò)事先部分地交聯(lián)反應(yīng)性聚合物而制備的部分交聯(lián)的粘合劑被負(fù)載于多孔膜上；將電極放置在其表面上；向多孔膜上施加壓力，同時(shí)在不發(fā)生變形等的溫度下加熱，優(yōu)選地，使部分交聯(lián)的粘合劑的一部分被壓入到電極中，由此在某種意義上暫時(shí)地將多孔膜基質(zhì)與電極粘接，以形成電極/多孔膜疊層物；之后，將疊層物放入到電池容器內(nèi)；和將具有溶解于其中的多官能化合物的電解質(zhì)液體倒入電池容器內(nèi)，并與部分交聯(lián)的粘合劑中的反應(yīng)性聚合物的未反應(yīng)官能團(tuán)反應(yīng)，由此進(jìn)一步交聯(lián)反應(yīng)性聚合物，以得到電極/多孔膜連接體。據(jù)此，在這樣的電極/多孔膜連接體中，電極被牢固地粘接到多孔膜上。
在如此獲得的電極/多孔膜連接體中的多孔膜被放入電池中，然后起隔片的作用。在電極/多孔膜連接體中，即使是在高溫下，多孔膜(即隔片)也具有較低的面積熱收縮系數(shù)，通常為20％或更低，優(yōu)選15％或更低。
類似于上述的電極/多孔膜疊層物，電極/隔片連接體不僅包括負(fù)電極/隔片/正電極連接體，而且包括或者一個(gè)負(fù)電極或者一個(gè)正電極和隔片的連接體，以及正電極(或負(fù)電極)/隔片/負(fù)電極(或正電極)/隔片的構(gòu)造。
電解質(zhì)液體為含有溶解在溶劑中的電解質(zhì)鹽的溶液。可使用的電解質(zhì)鹽的實(shí)例包括含氫、堿金屬(如鋰、鈉和鉀)、堿土金屬(如鈣和鍶)、或者叔胺或季銨鹽作為陽(yáng)離子組分；以及無(wú)機(jī)酸(如鹽酸、硝酸、磷酸、硫酸、四氟硼酸、氫氟酸、六氟磷酸和高氯酸)或有機(jī)酸(如有機(jī)羧酸、有機(jī)磺酸和氟取代的有機(jī)磺酸)作為陰離子組分的鹽。然而在這些電解質(zhì)鹽當(dāng)中，特別優(yōu)選使用的是那些含堿金屬離子作為陽(yáng)離子組分的鹽。
作為電解質(zhì)液體的溶劑，可使用任何可以將電解質(zhì)溶解在其中的溶劑。非水性溶劑的實(shí)例包括環(huán)酯類，如碳酸亞乙酯、碳酸亞丙酯、碳酸亞丁酯和γ-丁內(nèi)酯；醚類如四氫呋喃和二甲氧基乙烷；以及鏈酯類，如碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯。這些溶劑可以單獨(dú)或以兩種或多種混合的形式使用。
下面將參考實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作更詳細(xì)地描述，但應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明不能理解為受這些實(shí)施例的限制。
參考實(shí)施例1反應(yīng)性聚合物的制備在一個(gè)配有攪拌器、氮?dú)鈱?dǎo)入管和冷凝器的四頸燒瓶中，加入溶解于150重量份乙酸乙酯中的45重量份N，N-二甲基丙烯酰胺、38重量份丙烯酸丁酯、15份丙烯腈、2重量份丙烯酸2-羥乙酯和0.2重量份偶氮二異丁腈的單體混合物溶液，并在攪拌的同時(shí)用氮?dú)鈱?duì)燒瓶?jī)?nèi)部進(jìn)行置換。攪拌同時(shí)在60℃的溫水浴中使混合物聚合24小時(shí)，在升溫至75℃后，使所得混合物進(jìn)一步在該溫度下聚合4小時(shí)。向反應(yīng)混合物中加入乙酸乙酯，得到濃度為25重量％的丙烯酸聚合物粘合劑溶液。該反應(yīng)性聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為48℃。
按下述方式(下同)測(cè)定反應(yīng)性聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。即，將反應(yīng)性聚合物溶液澆在脫離紙上并干燥，得到厚度為0.2～0.5mm、寬為5mm的片。用Seiko Instruments Inc.，制造的DSM120，在彎曲模式為10Hz，卡盤間距為10mm下，測(cè)定該片的儲(chǔ)存彈性模量(E′)和損耗彈性模量(E″)，tanδ(E″/E′)的峰值溫度即被確定為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。
參考實(shí)施例2反應(yīng)性聚合物的制備以與參考實(shí)施例1相同的方式制備濃度為25重量％的反應(yīng)性聚合物溶液，所不同的是使用溶解于150重量份乙酸乙酯中的、由35重量份N-丙烯?；鶈徇?、48重量份丙烯酸丁酯、15份丙烯腈、2重量份丙烯酸2-羥乙酯和0.2重量份偶氮二異丁腈組成的單體混合物溶液。該反應(yīng)性聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為42℃。
參考實(shí)施例3反應(yīng)性聚合物的制備使用41重量份丙烯酸丁酯、41重量份甲基丙烯酸甲酯、15重量份丙烯腈、2重量份丙烯酸2-羥乙酯、0.1重量份十二烷基硫醇和3重量份非離子表面活性劑，按照通常的方式進(jìn)行乳液聚合。向所得的反應(yīng)性聚合物的含水分散體中加入10％的鹽酸，以沉淀反應(yīng)性聚合物。取出沉淀物，徹底水洗，然后在真空下干燥。將如此獲得的反應(yīng)性聚合物溶解在乙酸乙酯中，得到濃度為25重量％的反應(yīng)性聚合物溶液。該反應(yīng)性聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為34℃。
參考實(shí)施例4反應(yīng)性聚合物的制備使用41重量份丙烯酸丁酯、41重量份甲基丙烯酸甲酯、15重量份丙烯腈、3重量份甲基丙烯酸、0.1重量份十二烷基硫醇和3重量份陰離子表面活性劑，按照通常的方式在水中進(jìn)行乳液聚合。向所得的反應(yīng)性聚合物的含水分散體中加入10％的鹽酸，以沉淀反應(yīng)性聚合物。取出沉淀物，徹底水洗，然后在真空下干燥。將如此獲得的反應(yīng)性聚合物溶解在乙酸乙酯中，得到濃度為25重量％的反應(yīng)性聚合物溶液。該反應(yīng)性聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為36℃。
參考實(shí)施例5反應(yīng)性聚合物的制備以與參考實(shí)施例1相同的方式制備濃度為25重量％的反應(yīng)性聚合物溶液，所不同的是使用溶解于150重量份乙酸乙酯中的、由65重量份N，N-二乙基丙烯酰胺、32重量份丙烯酸丁酯、3重量份丙烯酸4-羥丁酯和0.2重量份偶氮二異丁腈組成的單體混合物溶液。該反應(yīng)性聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為36℃。
參考實(shí)施例6反應(yīng)性聚合物的制備使用10重量份丙烯腈、5重量份甲基丙烯酸、30重量份丙烯酸丁酯、60重量份丙烯酸乙酯、3重量份聚乙二醇烷基苯基醚、0.08重量份正十二烷基硫醇、0.3重量份過(guò)硫酸鉀和300重量份離子交換水，進(jìn)行乳液聚合，得到反應(yīng)性聚合物的含水分散體。向所得的反應(yīng)性聚合物的含水分散體中加入10％的鹽酸，以沉淀反應(yīng)性聚合物。取出沉淀物，徹底水洗，然后在真空下干燥。該反應(yīng)性聚合物的重均分子量為約850000，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為-13℃。將如此獲得的反應(yīng)性聚合物溶解在甲苯和甲乙酮(重量比75/25)的混合溶劑中，得到濃度為7％的反應(yīng)性聚合物溶液。
參考實(shí)施例7反應(yīng)性聚合物的制備使用40重量份丙烯腈、2重量份丙烯酸2-羥乙酯、10重量份甲基丙烯酸甲酯、50重量份丙烯酸2-乙基己酯、0.3重量份偶氮二異丁腈和300重量份甲苯，按照通常的方式進(jìn)行溶液聚合，得到反應(yīng)性聚合物在甲苯中的溶液。該反應(yīng)性聚合物的重均分子量為約300000，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為5℃。
實(shí)施例1負(fù)載有部分交聯(lián)的粘合劑的多孔膜的制備向100g參考實(shí)施例1中得到的反應(yīng)性聚合物溶液中，加入0.8g含3摩爾份六亞甲基二異氰酸酯的三官能的異氰酸酯，上述六亞甲基二異氰酸酯具有加入其中的1重量份的三羥甲基丙烷(以下簡(jiǎn)稱為“三官能的異氰酸酯”)，得到可交聯(lián)粘合劑溶液。用凹槽棒(凹槽寬度0.1mm，深度0.03，凹槽之間的間隙0.2mm)將該可交聯(lián)的粘合劑溶液，以肋骨型的圖案形式涂覆到由拉伸聚丙烯膜制得的可脫離膜上，并在50℃下干燥1分鐘，得到以肋骨型圖案形式部分地涂覆于其上的、具有可交聯(lián)粘合劑的可脫離膜。
之后立即將該膜涂覆有可交聯(lián)粘合劑的表面，疊層在聚乙烯樹(shù)脂制得的多孔膜(厚度25μm，孔隙度50％，平均孔徑0.1μm，下同)的每一前表面和背表面上，并以肋骨型圖案形式將可交聯(lián)的粘合劑轉(zhuǎn)移到聚乙烯樹(shù)脂制得的多孔膜的每一前表面和背表面中，其負(fù)載比為60％，并放置在50℃的恒溫箱中7天，以部分地交聯(lián)可交聯(lián)粘合劑中的反應(yīng)性聚合物。由此得到凝膠含量為56％的、負(fù)載有部分交聯(lián)的粘合劑的多孔膜。
電極的制備以重量比85∶10∶5混合平均粒徑為15μm的鈷酸鋰(LiCoO2)、石墨粉和聚偏氟乙烯樹(shù)脂，并將混合物加入到N-甲基-2-吡咯烷酮中，制備固含量為15重量％的漿料。將該漿料以200μm的厚度涂覆在厚度為20μm的鋁箔的前表面，并在80℃下干燥1小時(shí)。類似地將該漿料以200μm的厚度涂覆在厚度為20μm的鋁箔的背表面，并在120℃下干燥2小時(shí)。將通過(guò)在其兩側(cè)涂覆漿料并干燥而制得的鋁箔經(jīng)過(guò)一壓輥，以制備厚度為200μm的正電極片。
以重量比95∶5混合石墨粉和聚偏氟乙烯樹(shù)脂，并將混合物加入到N-甲基-2-吡咯烷酮中，制備固含量為15重量％的漿料。將該漿料以200μm的厚度涂覆在厚度為20μm的銅箔的前表面，并在80℃下干燥1小時(shí)。之后類似地，將該漿料以200μm的厚度涂覆在厚度為20μm的銅箔的背表面，并在120℃下干燥2小時(shí)。將所得的銅箔經(jīng)過(guò)一壓輥，以制備厚度為200μm的負(fù)電極片。
負(fù)電極/隔片/正電極疊層物的制備將正電極片放置在前述負(fù)載有部分交聯(lián)的粘合劑的、由聚乙烯樹(shù)脂制得的多孔膜的前表面上，同樣將負(fù)電極片放置在其背表面上。在溫度為80℃、壓力為5kg/cm2下對(duì)該裝配件加熱加壓5分鐘，由此使正電極片和負(fù)電極片與負(fù)載有部分交聯(lián)的粘合劑的、由聚乙烯樹(shù)脂制得的多孔膜接觸并暫時(shí)地粘接，得到負(fù)電極/多孔膜/正電極疊層物。
電池的裝配在一用氬氣置換過(guò)的手套箱中，將電解質(zhì)鹽六氟磷酸鋰(LiPF6)溶解在碳酸亞乙酯和碳酸甲乙酯(體積比1/2)的混合溶劑中，使得濃度為1.2摩爾/升，以制備電解質(zhì)液體。進(jìn)而，在100重量份電解質(zhì)液體中溶解2重量份三官能的異氰酸酯。
將負(fù)電極/多孔膜/正電極疊層物放入到既用作正電極又用作負(fù)電極的2016尺寸鑄幣型電池中，并將具有溶解于其中的三官能異氰酸酯的電解質(zhì)液體倒入鑄幣型電池內(nèi)，然后通過(guò)封裝制備半成品。將該裝置放置在溫度為50℃的恒溫箱中7天，由此使負(fù)載于負(fù)電極/多孔膜/正電極疊層物的多孔膜上的部分交聯(lián)的粘合劑中的反應(yīng)性聚合物，與三官能的異氰酸酯交聯(lián)，并使正電極和負(fù)電極粘接到多孔膜即隔片上。由此得到具有負(fù)電極/多孔膜(隔片)/正電極連接體的鑄幣型鋰離子二次電池。
對(duì)電池的放電負(fù)荷特性(discharge load characteristic)的評(píng)價(jià)使電池在0.2CmA的速率下充電放電5次，在0.2CmA的速率下充電，然后在2.0CmA的速率下放電。結(jié)果，以在2.0CmA速率下的放電容量與在0.2CmA速率下的充電容量的比來(lái)衡量，電池的放電負(fù)荷特性為93％。
砂眼(起泡)性能的評(píng)價(jià)在充電放電測(cè)試之后，對(duì)電池進(jìn)行砂眼性能的評(píng)價(jià)。這里所指的電池的砂眼性能，是指由于在電解質(zhì)液體中產(chǎn)生氣泡、粘接到隔片上的電極片的膨脹和收縮等原因而導(dǎo)致的隔片從電極上浮起的現(xiàn)象。在充電放電測(cè)試后，將電池破壞并通過(guò)觀察隔片來(lái)評(píng)價(jià)。結(jié)果，電池?zé)o砂眼起泡發(fā)生。
隔片(多孔膜)與電極間粘接性的評(píng)價(jià)將已經(jīng)沖切成規(guī)定尺寸的正電極/多孔膜/負(fù)電極疊層物用具有溶解于其中的三官能異氰酸酯的電解質(zhì)液體進(jìn)行浸漬，并將其放在玻璃板間。為抑制電解質(zhì)液體的揮發(fā)，將該裝配件用氟碳樹(shù)脂片纏繞，并在其上放置50g的重物，隨后放在50℃的恒溫箱中7天，由此使負(fù)載于負(fù)電極/多孔膜/正電極疊層物的多孔膜上的部分交聯(lián)的粘合劑中的反應(yīng)性聚合物，與三官能的異氰酸酯反應(yīng)并交聯(lián)，使正電極和負(fù)電極粘接到多孔膜(即電池中的隔片)上。由此得到正電極/多孔膜/負(fù)電極連接體。
將由此得到的正電極/多孔膜/負(fù)電極連接體切割成1cm的寬度，并在常溫下浸入到電解質(zhì)液體中24小時(shí)。當(dāng)在潮濕的狀態(tài)下將電極從正電極/多孔膜/負(fù)電極連接體上剝離時(shí)，分別將存在阻礙的情形計(jì)為“○”，將電極脫離的情形計(jì)為“×”。
面積熱收縮系數(shù)的測(cè)定以及對(duì)隔片(多孔膜)的評(píng)價(jià)為評(píng)價(jià)隔片(多孔膜)與電極間的粘接性，以與制備中相同的方式獲得正電極/多孔膜/負(fù)電極連接體。將如此獲得的正電極/多孔膜/負(fù)電極連接體放在玻璃板間，并將其不作處理地放置在150℃的干燥箱中1小時(shí)。將玻璃板從正電極/多孔膜/負(fù)電極連接體中取出，從正電極和負(fù)電極上剝離下隔片，并送入掃描器中讀數(shù)。在與原始使用的多孔膜的面積進(jìn)行比較的同時(shí)，確定面積熱收縮系數(shù)。結(jié)果為5％。結(jié)果列于表1中。
實(shí)施例2以與實(shí)施例1相同的方式獲得在其每一前表面和背表面上負(fù)載有凝膠含量為69％的部分交聯(lián)的粘合劑的、由聚乙烯樹(shù)脂制得的多孔膜，負(fù)載比為60％，所不同的是使用在參考實(shí)施例2中制備的反應(yīng)性聚合物溶液代替參考實(shí)施例1中制備的反應(yīng)性聚合物溶液。使用該聚乙烯樹(shù)脂制得的多孔膜，得到具有負(fù)電極/多孔膜(隔片)正電極連接體的鑄幣型鋰離子二次電池。以與實(shí)施例1相同的方式評(píng)價(jià)該電池的放電負(fù)荷特性、電池的砂眼性能、隔片(多孔膜)和電極間的粘接性、以及隔片(多孔膜)的面積熱收縮系數(shù)。結(jié)果列于表1中。
實(shí)施例3將實(shí)施例1中制備的可交聯(lián)粘合劑溶液均勻地涂覆在由拉伸聚丙烯膜制得的整個(gè)可脫離膜上，并在50℃下干燥1分鐘，得到在其整個(gè)上均勻地涂覆有可交聯(lián)粘合劑的可脫離膜。
這之后立即在由聚乙烯樹(shù)脂制得的多孔膜的每一前表面和背表面上，疊層該膜的涂覆有可交聯(lián)粘合劑的表面，并將可交聯(lián)粘合劑均勻地轉(zhuǎn)移至由聚乙烯樹(shù)脂制得的多孔膜整個(gè)前表面和背表面上，然后將其放置在50℃的恒溫箱中7天，以部分地交聯(lián)可交聯(lián)粘合劑中的反應(yīng)性聚合物。由此得到在其每一前表面和背表面上負(fù)載有凝膠含量為56％的部分交聯(lián)的粘合劑的多孔膜，負(fù)載比為100％。
使用該負(fù)載有部分交聯(lián)的粘合劑的多孔膜，以與實(shí)施例1相同的方式，得到具有負(fù)電極/多孔膜(隔片)正電極連接體的鑄幣型鋰離子二次電池。以與實(shí)施例1相同的方式評(píng)價(jià)該電池的放電負(fù)荷特性、電池的砂眼性能、隔片(多孔膜)和電極間的粘接性、以及隔片(多孔膜)的面積熱收縮系數(shù)。結(jié)果列于表1中。
實(shí)施例4向在參考實(shí)施例1中得到的反應(yīng)性聚合物溶液中，基于100重量份反應(yīng)性聚合物的固體加入5重量份的、平均粒徑為12nm的硅砂粉填料，并使其均勻分散。以與實(shí)施例1相同的方式得到其上負(fù)載有凝膠含量為61％的部分交聯(lián)的粘合劑的多孔膜，負(fù)載比為50％，所不同的是使用該配合有填料的反應(yīng)性聚合物溶液，由此得到具有負(fù)電極/多孔膜(隔片)/正電極連接體的鑄幣型鋰離子二次電池。以與實(shí)施例1相同的方式評(píng)價(jià)該電池的放電負(fù)荷特性、電池的砂眼性能、隔片(多孔膜)和電極間的粘接性、以及隔片(多孔膜)的面積熱收縮系數(shù)。結(jié)果列于表1中。
實(shí)施例5以與實(shí)施例1相同的方式得到其上負(fù)載有凝膠含量為50％的部分交聯(lián)的粘合劑的多孔膜，負(fù)載比為60％，所不同的是使用在參考實(shí)施例3中制備的反應(yīng)性聚合物溶液代替參考實(shí)施例1中制備的反應(yīng)性聚合物溶液。使用該多孔膜，得到具有負(fù)電極/多孔膜(隔片)/正電極連接體的鑄幣型鋰離子二次電池。以與實(shí)施例1相同的方式評(píng)價(jià)該電池的放電負(fù)荷特性、電池的砂眼性能、隔片(多孔膜)和電極間的粘接性、以及隔片(多孔膜)的面積熱收縮系數(shù)。結(jié)果列于表1中。
實(shí)施例6向100g在參考實(shí)施例3中制備的反應(yīng)性聚合物溶液中加入0.4g三官能的異氰酸酯，形成可交聯(lián)粘合劑的溶液。以與實(shí)施例1相同的方式得到其上負(fù)載有凝膠含量為37％的部分交聯(lián)的粘合劑的、由聚乙烯樹(shù)脂制得的多孔膜，負(fù)載比為60％。使用該聚乙烯樹(shù)脂制得的多孔膜，得到具有負(fù)電極/多孔膜(隔片)/正電極連接體的鑄幣型鋰離子二次電池。以與實(shí)施例1相同的方式評(píng)價(jià)該電池的放電負(fù)荷特性、電池的砂眼性能、隔片(多孔膜)和電極間的粘接性、以及隔片(多孔膜)的面積熱收縮系數(shù)。結(jié)果列于表1中。
實(shí)施例7向100g在參考實(shí)施例3中制備的反應(yīng)性聚合物溶液中加入4.8g三官能的異氰酸酯，形成可交聯(lián)粘合劑的溶液。以與實(shí)施例1相同的方式得到其上負(fù)載有凝膠含量為85％的部分交聯(lián)的粘合劑的、由聚乙烯樹(shù)脂制得的多孔膜，負(fù)載比為60％。使用該聚乙烯樹(shù)脂制得的多孔膜，得到具有負(fù)電極/多孔膜(隔片)/正電極連接體的鑄幣型鋰離子二次電池。以與實(shí)施例1相同的方式評(píng)價(jià)該電池的放電負(fù)荷特性、電池的砂眼性能、隔片(多孔膜)和電極間的粘接性、以及隔片(多孔膜)的面積熱收縮系數(shù)。結(jié)果列于表1中。
實(shí)施例8以與實(shí)施例1相同的方式得到可交聯(lián)粘合劑溶液，所不同的是使用100g在參考實(shí)施例4中得到的反應(yīng)性聚合物溶液代替參考實(shí)施例1中得到的反應(yīng)性聚合物溶液，并向其中加入0.4g由N，N，N′，N′-四縮水甘油基-間-二甲苯二胺制得的四官能環(huán)氧化合物，代替三官能的異氰酸酯。
使用該可交聯(lián)粘合劑溶液，以與實(shí)施例1相同的方式得到其上負(fù)載有凝膠含量為52％的部分交聯(lián)的粘合劑的多孔膜，負(fù)載比為60％。使用該多孔膜，得到具有負(fù)電極/多孔膜(隔片)/正電極連接體的鑄幣型鋰離子二次電池。以與實(shí)施例1相同的方式評(píng)價(jià)該電池的放電負(fù)荷特性、電池的砂眼性能、隔片(多孔膜)和電極間的粘接性、以及隔片(多孔膜)的面積熱收縮系數(shù)。結(jié)果列于表1中。
實(shí)施例9以與實(shí)施例1相同的方式得到其上負(fù)載有凝膠含量為50％的部分交聯(lián)的粘合劑的多孔膜，負(fù)載比為60％，所不同的是用參考實(shí)施例5中制備的反應(yīng)性聚合物溶液代替參考實(shí)施例1中制備的反應(yīng)性聚合物溶液。使用該多孔膜，得到具有負(fù)電極/多孔膜(隔片)正電極連接體的鑄幣型鋰離子二次電池。以與實(shí)施例1相同的方式評(píng)價(jià)該電池的放電負(fù)荷特性、電池的砂眼性能、隔片(多孔膜)/和電極間的粘接性、以及隔片(多孔膜)的面積熱收縮系數(shù)。結(jié)果列于表2中。
實(shí)施例10將聚酯粘合劑(由Toyobo Co，.Ltd.生產(chǎn)的Vylon 200，羥值6mgKOH/g，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度65℃)溶解在甲苯和甲乙酮的混合溶劑中，使其濃度為25重量％，并向100g所得溶液中加入0.8g三官能的異氰酸酯，制備可交聯(lián)的粘合劑。使用該可交聯(lián)的粘合劑，以與實(shí)施例1相同的方式得到其前表面上和背表面上均負(fù)載有凝膠含量為54％的部分交聯(lián)的粘合劑的、由聚乙烯樹(shù)脂樹(shù)脂制得的多孔膜，負(fù)載比為60％。使用該聚乙烯樹(shù)脂制得的多孔膜，得到具有負(fù)電極/多孔膜(隔片)/正電極連接體的鑄幣型鋰離子二次電池。以與實(shí)施例1相同的方式評(píng)價(jià)該電池的放電負(fù)荷特性、電池的砂眼性能、隔片(多孔膜)和電極間的粘接性、以及隔片(多孔膜)的面積熱收縮系數(shù)。結(jié)果列于表2中。
實(shí)施例11向100g在參考實(shí)施例6中得到的反應(yīng)性聚合物溶液中，加入基于100重量份反應(yīng)性聚合物的固體為5重量份的、平均粒徑為12nm的硅砂粉填料，并使其均勻分散。將該分散體與0.3重量份三官能的異氰酸酯配合，制備可交聯(lián)粘合劑的溶液。
用金屬絲棒(金屬絲直徑0.2mm)在整個(gè)脫離紙上涂覆該可交聯(lián)粘合劑溶液，并干燥。用它將可交聯(lián)粘合劑轉(zhuǎn)移到由聚乙烯樹(shù)脂制得的多孔膜的每一前表面和背表面上。將該多孔膜放置在50℃的恒溫箱中7天，得到在膜的每一前表面和背表面上負(fù)載有凝膠含量為42％的部分交聯(lián)的粘合劑的多孔膜，負(fù)載比為100％。以與實(shí)施例1相同的方式評(píng)價(jià)該電池的放電負(fù)荷特性、電池的砂眼性能、隔片(多孔膜)和電極間的粘接性、以及隔片(多孔膜)的面積熱收縮系數(shù)。結(jié)果列于表2中。
實(shí)施例12在實(shí)施例1中得到在膜的每一前表面和背表面上負(fù)載有凝膠含量為42％的部分交聯(lián)的粘合劑的多孔膜，負(fù)載比為50％，不同的是在實(shí)施例11中，用凹槽棒以條帶圖案形式，在聚乙烯制得的多孔膜的每一前表面和背表面上涂覆可交聯(lián)的粘合劑溶液。
使用如此得到的負(fù)載有部分交聯(lián)的粘合劑的聚乙烯樹(shù)脂制得的多孔膜，以與實(shí)施例1相同的方式得到負(fù)電極/隔片/正電極疊層物。用該負(fù)電極/隔片/正電極疊層物，以與實(shí)施例1相同的方式裝配成鑄幣型鋰離子二次電池。以與實(shí)施例1相同的方式評(píng)價(jià)該電池的放電負(fù)荷特性、電池的砂眼性能、隔片(多孔膜)和電極間的粘接性、以及隔片(多孔膜)的面積熱收縮系數(shù)。結(jié)果列于表2中。
實(shí)施例13在實(shí)施例1中得到在膜的每一前表面和背表面上負(fù)載有凝膠含量為42％的部分交聯(lián)的粘合劑的多孔膜，負(fù)載比為50％，不同的是在實(shí)施例11中，用凹槽棒以肋骨型圖案形式，在聚乙烯制得的多孔膜的每一前表面和背表面上涂覆可交聯(lián)的粘合劑溶液。另一方面，以與實(shí)施例相同的方式制備電解質(zhì)液體，所不同的是使用2重量份二苯甲烷二異氰酸酯代替三官能的異氰酸酯。
以與實(shí)施例1相同的方式裝配鑄幣型鋰離子二次電池，所不同的是使用前述的負(fù)載有部分交聯(lián)的粘合劑的多孔膜和電解質(zhì)液體。以與實(shí)施例1相同的方式評(píng)價(jià)該電池的放電負(fù)荷特性、電池的砂眼性能、隔片(多孔膜)和電極間的粘接性、以及隔片(多孔膜)的面積熱收縮系數(shù)。結(jié)果列于表2中。
實(shí)施例14向在參考實(shí)施例7中得到的反應(yīng)性聚合物溶液中，加入基于100重量份反應(yīng)性聚合物溶液的固體為1.0重量份的三官能異氰酸酯，制備可交聯(lián)粘合劑的溶液。將該可交聯(lián)粘合劑溶液以點(diǎn)狀圖案形式涂覆到由拉伸聚丙烯樹(shù)脂膜制得的脫離膜上，并干燥。將它疊層到聚乙烯樹(shù)脂制得的多孔膜的每一前表面和背表面上，在60℃溫度下加熱的同時(shí)在壓力下使其接觸粘接，隨后放置在50℃溫度下的恒溫箱中7天。由此得到在每一前表面和背表面上均具有可脫離拉伸聚丙烯膜的多孔膜，其中在其每一前表面和背表面上負(fù)載有凝膠含量為55％的部分交聯(lián)的粘合劑，負(fù)載比為60％。
在將可脫離的拉伸聚丙烯膜從負(fù)載有部分交聯(lián)的粘合劑的多孔片上脫離之后，將正電極片放置在所得負(fù)載有部分交聯(lián)的粘合劑的多孔膜的前表面上，同樣將負(fù)電極片放置在多孔膜的背表面上。在溫度為80℃、壓力為5kg/cm2下對(duì)該裝配件加熱加壓，由此使正電極片和負(fù)電極片與多孔膜接觸并暫時(shí)地粘接，得到負(fù)電極/多孔膜/正電極疊層物。
用如此得到的負(fù)電極/多孔膜/正電極疊層物，以與實(shí)施例1相同的方式裝配成鑄幣型鋰離子二次電池。以與實(shí)施例1相同的方式評(píng)價(jià)該電池的放電負(fù)荷特性、電池的砂眼性能、隔片(多孔膜)和電極間的粘接性、以及隔片(多孔膜)的面積熱收縮系數(shù)。結(jié)果列于表2中。
實(shí)施例15在20重量份甲苯中溶解1重量份三異氰酸酯和60重量份丙烯酸改性的氟碳樹(shù)脂清漆(由Central Glass Co.，Ltd.生產(chǎn)的Cefral Coat FG730B，羥值8mgKOH/g，重均分子量約200000，涂覆膜的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度75℃)，以制備可交聯(lián)粘合劑的溶液。
將可交聯(lián)粘合劑溶液以肋骨型圖案形式涂覆在聚乙烯樹(shù)脂制得的多孔膜的每一前表面和背表面上，并將所得多孔膜放置在50℃的恒溫箱中7天，得到在膜的每一前表面和背表面上負(fù)載有凝膠含量為40％的部分交聯(lián)的粘合劑的多孔膜，負(fù)載比為60％。
使用如此得到的負(fù)載有部分交聯(lián)的粘合劑的、聚乙烯樹(shù)脂制得的多孔膜，以與實(shí)施例1相同的方式得到負(fù)電極/多孔膜/正電極疊層物。用如此得到的負(fù)電極/多孔膜/正電極疊層物，以與實(shí)施例1相同的方式裝配成鑄幣型鋰離子二次電池。以與實(shí)施例1相同的方式評(píng)價(jià)該電池的放電負(fù)荷特性、電池的砂眼性能、隔片(多孔膜)和電極間的粘接性、以及隔片(多孔膜)的面積熱收縮系數(shù)。結(jié)果列于表2中。
實(shí)施例16以與實(shí)施例相同的方式得到在其每一前表面和背表面上負(fù)載有凝膠含量為17％的部分交聯(lián)的粘合劑的多孔膜，負(fù)載比為60％，所不同的是在實(shí)施例1中，使用了通過(guò)向100g參考實(shí)施例3制備的反應(yīng)性聚合物溶液中加入0.2g三官能的異氰酸酯而制得的可交聯(lián)粘合劑溶液。用該多孔膜，得到具有負(fù)電極/多孔膜(隔片)/正電極連接體的鑄幣型鋰離子二次電池。以與實(shí)施例1相同的方式評(píng)價(jià)該電池的放電負(fù)荷特性、電池的砂眼性能、隔片(多孔膜)和電極間的粘接性、以及隔片(多孔膜)的面積熱收縮系數(shù)。結(jié)果列于表2中。
對(duì)比例1在實(shí)施例1中，采用參考實(shí)施例1中得到的反應(yīng)性聚合物溶液作為粘合劑溶液，而沒(méi)有向其中加入三官能的異氰酸酯，并以與實(shí)施例1相同的方式將其負(fù)載于聚乙烯樹(shù)脂制得的多孔膜的每一前表面和背表面上。用如此得到的負(fù)載有粘合劑的多孔膜，以與實(shí)施例1相同的方式得到具有負(fù)電極/多孔膜(隔片)/正電極疊層物的鑄幣型鋰離子二次電池。以與實(shí)施例1相同的方式評(píng)價(jià)該電池的放電負(fù)荷特性、電池的砂眼性能、隔片(多孔膜)和電極間的粘接性、以及隔片(多孔膜)的面積熱收縮系數(shù)。結(jié)果列于表3中。
對(duì)比例2在實(shí)施例1中，用按原樣上面未負(fù)載部分交聯(lián)的粘合劑的聚乙烯樹(shù)脂膜，代替負(fù)載有部分交聯(lián)的粘合劑的多孔膜。也就是，將正電極片放置在聚乙烯樹(shù)脂膜的前表面上，并將前述的負(fù)電極片放置在其背表面上，形成沒(méi)有暫時(shí)粘接電極片的負(fù)電極/多孔膜/正電極疊層物。
將該負(fù)電極/多孔膜/正電極疊層物放入到既用作正電極又用作負(fù)電極的2016尺寸鑄幣型電池中，并將電解質(zhì)液體倒入鑄幣型電池內(nèi)，然后封裝制備鑄幣型鋰離子二次電池。以與實(shí)施例1相同的方式評(píng)價(jià)該電池的放電負(fù)荷特性、電池的砂眼性能、隔片(多孔膜)和電極間的粘接性、以及隔片(多孔膜)的面積熱收縮系數(shù)。結(jié)果列于表3中。
對(duì)比例3以與實(shí)施例1相同的方式制備鑄幣型鋰離子二次電池，所不同的是在實(shí)施例1中，按原樣使用電解質(zhì)液體而沒(méi)有溶解多官能異氰酸酯。以與實(shí)施例1相同的方式評(píng)價(jià)該電池的放電負(fù)荷特性、電池的砂眼性能、隔片(多孔膜)和電極間的粘接性、以及隔片(多孔膜)的面積熱收縮系數(shù)。結(jié)果列于表3中。
對(duì)比例4以與實(shí)施例1相同的方式得到其上負(fù)載有凝膠含量為3％的部分交聯(lián)的粘合劑的多孔膜，負(fù)載比為60％，所不同的是在實(shí)施例1中，使用了通過(guò)向100g參考實(shí)施例3制備的反應(yīng)性聚合物溶液中加入0.02g三官能異氰酸酯而制備的可交聯(lián)粘合劑溶液。使用該多孔膜，制得具有負(fù)電極/多孔膜(隔片)/正電極連接體的鑄幣型鋰離子二次電池。以與實(shí)施例1相同的方式評(píng)價(jià)該電池的放電負(fù)荷特性、電池的砂眼性能、隔片(多孔膜)和電極間的粘接性、以及隔片(多孔膜)的面積熱收縮系數(shù)。結(jié)果列于表3中。
表1

1)用于制備部分交聯(lián)的粘合劑的反應(yīng)性聚合物2)多官能化合物的量(g)/100g用于制備部分交聯(lián)的粘合劑的反應(yīng)性聚合物溶液表2

1)用于制備部分交聯(lián)的粘合劑的反應(yīng)性聚合物2)多官能化合物的量(g)/100g用于制備部分交聯(lián)的粘合劑的反應(yīng)性聚合物溶液3)使用了具有溶解于其中作為多官能化合物的二苯甲烷二異氰酸酯的電解質(zhì)液體4)多官能化合物的量(g)/80g聚合物溶液，所述聚合物溶液由60重量份丙烯酸改性的氟碳樹(shù)脂清漆和20重量份甲苯制得表3

1)用于制備部分交聯(lián)的粘合劑的反應(yīng)性聚合物2)多官能化合物的量(g)/100g用于制備部分交聯(lián)的粘合劑的反應(yīng)性聚合物溶液3)使用了不含多官能化合物的電解質(zhì)液體按照本發(fā)明的電池隔片用、負(fù)載有部分交聯(lián)的粘合劑的多孔膜包括具有負(fù)載于其上的部分交聯(lián)的粘合劑的多孔膜基質(zhì)，上述部分交聯(lián)的粘合劑的部分交聯(lián)是通過(guò)制備一在分子內(nèi)具有官能團(tuán)且可以與多官能化合物反應(yīng)而交聯(lián)的反應(yīng)性聚合物，其中所述多官能化合物與前述的官能團(tuán)具有反應(yīng)性，然后使反應(yīng)性聚合物與多官能化合物反應(yīng)。
據(jù)此，通過(guò)在這樣的多孔膜上放置電極，并優(yōu)選地在壓力下加熱，可以很容易地將電極暫時(shí)粘接到多孔膜上。由此在生產(chǎn)電池中，可以使用如此形成的多孔膜作為電極/多孔膜(隔片)疊層物，而不會(huì)產(chǎn)生電極和多孔膜(隔片)之間的滑移，并可以高效地生產(chǎn)電池。
而且，即使當(dāng)這樣的疊層物放入到電池容器內(nèi)，并將電解質(zhì)液體倒入電池容器內(nèi)時(shí)，電極和多孔膜(隔片)之間也會(huì)保持暫時(shí)粘接，且部分交聯(lián)的粘合劑中的反應(yīng)性聚合物被部分交聯(lián)。因此，防止或減少了反應(yīng)性聚合物向電解質(zhì)液體中的溶入，在生產(chǎn)電池中，部分交聯(lián)的粘合劑中的反應(yīng)性聚合物被進(jìn)一步交聯(lián)，由此形成電極/隔片連接體，其中電極以良好的粘接性被穩(wěn)定牢固地粘接到多孔膜(隔片)上。
由此，在按照本發(fā)明得到的電池中，不會(huì)出現(xiàn)砂眼，且可以抑制非正常短路中由生熱而導(dǎo)致的電池溫度升高。而且，在電極/隔片連接體中，即使當(dāng)電池放置在高溫下，由多孔膜制得的隔片熱收縮系數(shù)也較低，因此有利于電池在高溫下的安全性。
權(quán)利要求
1.一種電池隔片用、負(fù)載有部分交聯(lián)的粘合劑的多孔膜，該多孔膜包括已經(jīng)在其上負(fù)載了部分交聯(lián)的粘合劑的多孔膜基質(zhì)，所述粘合劑的部分交聯(lián)是通過(guò)制備一種在分子中具有官能團(tuán)、且可以與多官能化合物反應(yīng)而交聯(lián)的反應(yīng)性聚合物，上述多官能化合物與前述官能團(tuán)具有反應(yīng)性，然后使反應(yīng)性聚合物與多官能化合物反應(yīng)。
2.權(quán)利要求1的負(fù)載有部分交聯(lián)的粘合劑的多孔膜，其中部分交聯(lián)的粘合劑是通過(guò)使具有含活潑氫官能團(tuán)的反應(yīng)性聚合物與多官能異氰酸酯化合物反應(yīng)而被部分交聯(lián)。
3.權(quán)利要求1的負(fù)載有部分交聯(lián)的粘合劑的多孔膜，其中部分交聯(lián)的粘合劑是通過(guò)使具有含活潑氫官能團(tuán)的反應(yīng)性聚合物與多官能環(huán)氧化合物反應(yīng)而被部分交聯(lián)。
4.權(quán)利要求2的負(fù)載有部分交聯(lián)的粘合劑的多孔膜，其中含活潑氫的官能團(tuán)為羥基、羧基或氨基。
5.權(quán)利要求3的負(fù)載有部分交聯(lián)的粘合劑的多孔膜，其中含活潑氫的官能團(tuán)為羥基、羧基或氨基。
6.權(quán)利要求1的負(fù)載有部分交聯(lián)的粘合劑的多孔膜，其中部分交聯(lián)的粘合劑的凝膠含量為5～99％。
7.權(quán)利要求1的負(fù)載有部分交聯(lián)的粘合劑的多孔膜，其中部分交聯(lián)的粘合劑以5～95％的負(fù)載比負(fù)載于多孔膜的基質(zhì)上。
8.權(quán)利要求1～4任一項(xiàng)的負(fù)載有部分交聯(lián)的粘合劑的多孔膜，其中反應(yīng)性聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為-30～100℃。
9.一種電極/多孔膜疊層物，該疊層物包括權(quán)利要求1～7任一項(xiàng)的負(fù)載有部分交聯(lián)的粘合劑的多孔膜，以及疊層于其上并與其接觸粘接的電極。
10.一種電極/多孔膜連接體，通過(guò)反應(yīng)性聚合物中未反應(yīng)的官能團(tuán)與多官能化合物反應(yīng)，而進(jìn)一步交聯(lián)權(quán)利要求9的電極/多孔膜疊層物中的部分交聯(lián)的粘合劑，并將電極與多孔膜粘接而制備。
11.權(quán)利要求10的電極/多孔膜連接體，其中在150℃加熱1小時(shí)以后，多孔膜的面積熱收縮系數(shù)為20％或更小。
12.一種生產(chǎn)電池的方法，該方法包括將部分交聯(lián)的粘合劑負(fù)載于多孔膜基質(zhì)上，所述部分交聯(lián)的粘合劑的部分交聯(lián)是通過(guò)制備一種在分子中具有官能團(tuán)、且可以與多官能化合物反應(yīng)而交聯(lián)的反應(yīng)性聚合物，上述多官能化合物與前述官能團(tuán)具有反應(yīng)性，然后使反應(yīng)性聚合物與多官能化合物反應(yīng)；在如此得到的負(fù)載有部分交聯(lián)的粘合劑的多孔膜上疊層并接觸粘接電極，形成電極/多孔膜疊層物；在將電極/多孔膜疊層物放入電池容器內(nèi)之后，將含有多官能化合物的電解質(zhì)液體倒入電池容器內(nèi)，并對(duì)其加熱以使反應(yīng)性聚合物中的未反應(yīng)官能團(tuán)與多官能化合物反應(yīng)，由此使多孔膜上負(fù)載的部分交聯(lián)的粘合劑進(jìn)一步交聯(lián)，并將電極與多孔膜粘接以形成電極/多孔膜連接體，得到在電極/多孔膜連接體內(nèi)具有作為隔片的多孔膜的電池。
13.一種電池，具有作為電極/隔片連接體的、具有用粘合劑粘接到多孔膜上的電極的電極/多孔膜連接體，所述粘合劑的獲得是通過(guò)制備一種在分子中具有官能團(tuán)、且可以與多官能化合物反應(yīng)而交聯(lián)的反應(yīng)性聚合物，上述多官能化合物與前述官能團(tuán)具有反應(yīng)性，然后使反應(yīng)性聚合物與多官能化合物反應(yīng)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種電池隔片用、負(fù)載有部分交聯(lián)的粘合劑的多孔膜，該多孔膜在生產(chǎn)電池中，可作為電極/隔片疊層物而有效地生產(chǎn)電池，上述電極/隔片疊層物中電極與隔片暫時(shí)地相互粘接，從而在電極和隔片間不產(chǎn)生相互滑移，且在電池生產(chǎn)后該多孔膜自身起到隔片的作用，該隔片即使在高溫下也具有較小的熱收縮系數(shù)；本發(fā)明還公開(kāi)了一種使用該負(fù)載有部分交聯(lián)的粘合劑的多孔膜生產(chǎn)電池的方法。該電池隔片用、負(fù)載有部分交聯(lián)的粘合劑的多孔膜包括其上負(fù)載有部分交聯(lián)的粘合劑的多孔膜基質(zhì)，所述部分交聯(lián)的粘合劑的部分交聯(lián)是通過(guò)制備一個(gè)在分子中具有官能團(tuán)、且可以與多官能化合物反應(yīng)而交聯(lián)的反應(yīng)性聚合物，上述多官能化合物與前述官能團(tuán)具有反應(yīng)性，然后使反應(yīng)性聚合物與多官能化合物反應(yīng)。
文檔編號(hào)H01M6/18GK1500823SQ20031011428
公開(kāi)日2004年6月2日 申請(qǐng)日期2003年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月13日
發(fā)明者喜井敬介, 薩摩道夫, 植谷慶裕, 山口睦子, 岸井豐, 村田修平, 市川智昭, 夫, 子, 平, 昭, 裕 申請(qǐng)人:日東電工株式會(huì)社