專利名稱：電能元件、隔離層及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電能元件、隔離層及其制造方法，特別是涉及一種使隔 離層的隔離本體能承受更高溫度，且經(jīng)堿液蝕刻制程使隔離本體上自然形 成蟻孔結(jié)構(gòu)，并形成更大表面積以利第一隔離膜粘附于隔離本體上，可增加 制造效率，同時利用隔離層的電能元件可得到較高熱穩(wěn)定性與安全性的電
能元件及其隔離層與隔離層的制造方法(ELECTRICITY ELEMENT, ISOLATION LAYER AND MANUFACTURING METHOD THEREOF)。
背景技術(shù)：
由于當(dāng)前電子、資訊及通訊等3C產(chǎn)品均朝向無線化、可攜帶化的方向 發(fā)展，應(yīng)用于各種產(chǎn)品的各項(xiàng)高性能元件除了往輕、薄、短、小的目標(biāo)邁 進(jìn)之外，近年來，可撓式電子產(chǎn)品的技術(shù)發(fā)展也逐漸受到重視，因此，對于 體積小、重量輕、能量密度高的電池的需求相當(dāng)?shù)钠惹小?br> 首先，以電池系統(tǒng)的使用特性為例，為了延長電池使用的時間、提升 電池的能量密度，過去無法重復(fù)使用的一次電池系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足現(xiàn)今電 子產(chǎn)品的需求，而目前應(yīng)用于電子產(chǎn)品中的電池系統(tǒng)多以可重復(fù)充、放電 的二次電池系統(tǒng)為主流，例如鋰電池系統(tǒng)、燃料電池系統(tǒng)、太陽能電池 系統(tǒng)……等等，然而，因?yàn)樵诂F(xiàn)今的技術(shù)發(fā)展下，燃料電池仍面臨有最小 尺寸的限制，而太陽能電池系統(tǒng)則是基于材料的限制而無法獲得較為理想 的能源轉(zhuǎn)換效率，因此，在上述的二次電池系統(tǒng)中能夠達(dá)到小體積、高能 量密度的要求者是為技術(shù)較為成熟的鋰電池系統(tǒng)。
而鋰電池的電池芯結(jié)構(gòu)由過去的堆疊式結(jié)構(gòu)演進(jìn)至現(xiàn)今較為常見的巻 繞式結(jié)構(gòu)，然而，無論是堆疊式結(jié)構(gòu)或是巻繞式結(jié)構(gòu)的電池芯，主要結(jié)構(gòu)是 由一正極極板與一負(fù)極極板之間夾設(shè)一隔離層所構(gòu)成。請參閱圖l所示，為 一種現(xiàn)有習(xí)知的電能元件的結(jié)構(gòu)示意圖。現(xiàn)有習(xí)知的電池l，包括一隔離層 11、 一第一集電層12、 一第二集電層13、 一第一活性材料層14、 一第二活 性材料層15以及一封裝單元16。其中，隔離層11具有一隔離本體110、 一 第一隔離膜111及一第二隔離膜112。而隔離層11主要是用來避免第一電 極基板(包括第一集電層12及第一活性材料層14)與第二電極基板(包括第 二集電層13及第二活性材料層15)發(fā)生直接的接觸而在電池1內(nèi)發(fā)生內(nèi)部 短路的問題，但是同時卻又必須能夠提供電池l中離子遷移所需的路徑，因 此，此隔離層11的隔離本體110的材料必須是兼顧有不導(dǎo)電與多孔性的特征?，F(xiàn)有習(xí)知常見的隔離本體110，是先利用聚乙烯、聚丙烯等聚合物材料
制成一無微孔洞的平板，而后再利用一制程在平板上設(shè)置復(fù)數(shù)個大小相同 的微孔洞。
而依據(jù)不同的聚合物或同 一 聚合物但是不同分子量的玻璃轉(zhuǎn)化與軟化 溫度更可在一定的溫度范圍內(nèi)改變局部聚合物的結(jié)構(gòu)，故，當(dāng)電池系統(tǒng)因 內(nèi)部短路、外部短路或任何因素而導(dǎo)致其內(nèi)部的溫度上升時，通過隔離層
11的隔離本體110的結(jié)構(gòu)改變而封閉電池1中離子遷移的路徑，以避免電
池1在高溫下繼續(xù)進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)，可以降低電池1發(fā)生爆炸的機(jī)率。 然而，若該電池1因故仍舊持續(xù)的升溫， 一旦電池1的內(nèi)部溫度達(dá)到
150。C 180。C,基于現(xiàn)有技術(shù)中隔離層11的隔離本體110的物理特性，其 隔離層ll仍然會整體性融化崩潰，造成全面短路并，進(jìn)而可能產(chǎn)生嚴(yán)重起 火或爆炸。
由此可見，上述現(xiàn)有的電能元件、隔離層及其制造方法在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、制 造方法與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進(jìn)一步改進(jìn)。為了 解決上迷存在的問題，相關(guān)廠商莫不費(fèi)盡心思來謀求解決之道，但長久以來 一直未見適用設(shè)計(jì)被發(fā)展完成，此顯然是相關(guān)業(yè)者急欲解決的問題。因此 如何提供一種能夠耐高溫的隔離層，創(chuàng)設(shè)一種新的電能元件、隔離層及其制 造方法，實(shí)屬當(dāng)前重要研發(fā)課題之一，亦成為當(dāng)前業(yè)界極需改進(jìn)的目標(biāo)。
有鑒于上述現(xiàn)有的電能元件、隔離層及其制造方法存在的缺陷，本發(fā)明 人基于從事此類產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造多年豐富的實(shí)務(wù)經(jīng)驗(yàn)及專業(yè)知識，并配合學(xué) 理的運(yùn)用，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種新的電能元件、隔離層及其 制造方法，能夠改進(jìn)一般現(xiàn)有的電能元件、隔離層及其制造方法，使其更 具有實(shí)用性。經(jīng)過不斷的研究、設(shè)計(jì)，并經(jīng)反復(fù)試作樣品及改進(jìn)后，終于創(chuàng) 設(shè)出確具實(shí)用價(jià)值的本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有的電能元件、隔離層及其制造方法存在 的缺陷，而提供一種能夠耐高溫的隔離層及其制造方法，以及利用本發(fā)明 的隔離層的電能元件，非常適于實(shí)用。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。依據(jù) 本發(fā)明提出的一種隔離層制造方法，是用于制造一隔離層，該制造方法包 含下列步驟混合一第一材料及一第二材料；固化該第一材料及該第二材 料；利用堿液蝕刻方式移除該第 一材料以形成一隔離本體，其中該隔離本體 是在被移除的該第 一材料處形成設(shè)有復(fù)數(shù)個蟻孔；以及形成一第 一 隔離膜 于該隔離本體的一側(cè)。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。前述的隔離層制造方法，其中所述的固化該第 一材料及該第二材料的
步驟更包含去除該第一材料及該第二材料中的至少一溶劑；以及高溫環(huán) 化該第 一材料及該第二材料。
前述的隔離層制造方法，其更包含以下一步驟形成一第二隔離膜于 該隔離本體的另一側(cè)，其中該隔離本體是夾設(shè)于該第一隔離膜與該第二隔
離膜之間。
前述的隔離層制造方法，其中所述的第一隔離膜及該第二隔離膜的材 料是為 一 混合物，該混合物至少包含一 陶瓷材料及一 高分子聚合物。
前述的隔離層制造方法，其中所述的高分子聚合物是為聚亞酰胺、偏氟 乙烯或偏氟乙烯的共聚物和衍生物或混和物。
前述的隔離層制造方法，其中所述的第 一材料較該第二材料更容易被 一堿液攻擊。
前述的隔離層制造方法，其中所述的第 一材料及該第二材料是為 一化 學(xué)聚合物，且該第一材料的親堿基的數(shù)量是大于該第二材料的親堿基的數(shù) 量，該化學(xué)聚合物是為聚亞酰胺的一前驅(qū)聚合物，該前驅(qū)聚合物是為聚酰胺 酸以及其他同類型衍生物。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)。依據(jù)本 發(fā)明提出的一種隔離層，其包含 一隔離本體，是經(jīng)由一第一材料及一第 二材料混合固化，并經(jīng)一堿液蝕刻制程以移除該第一材料而形成，其中該 隔離本體是在被移除的該第 一材料處形成設(shè)有復(fù)數(shù)個蟻孔；以及一第 一隔 離膜，設(shè)置于該隔離本體的一側(cè)。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
前述的隔離層，其中所述的第一材料及該第二材料混合后，經(jīng)過去除該 第 一材料及該第二材料中的至少 一溶劑及高溫環(huán)化以形成固化的該第 一材 料及該第二材料，該第一隔離膜及該第二隔離膜的材料是為一混合物，該混 合物至少包含一 陶瓷材料及一 高分子聚合物。
前述的隔離層，其更包含 一第二隔離膜，是"i殳置于該隔離本體的另 一側(cè)，其中該隔離本體是夾設(shè)于該第一隔離膜與該第二隔離膜之間，該第 一隔離膜及該第二隔離膜的材料是為 一 混合物，該混合物至少包含一 陶乾 材料及一高分子聚合物。
前述的隔離層，其中所述第一材料較該第二材料更容易被一堿液攻擊。
前述的隔離層，其中所述的第 一材料及第二材料是為 一化學(xué)聚合物，且 該第一材料的親堿基的數(shù)量是大于該第二材料的親堿基的數(shù)量，該化學(xué)聚 合物是為聚亞酰胺的一前驅(qū)聚合物，該前驅(qū)聚合物是為聚酰胺酸以及其他 同類型4汙生物。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題另外還采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提出的一種電能元件，其包含 一隔離層，其包含 一隔離本體，是 經(jīng)由一第一材料及一第二材料混合固化，并經(jīng)一堿液蝕刻制程以移除該第 一材料而形成，其中該隔離本體是在被移除的該第 一材料處形成設(shè)有復(fù)數(shù) 個蟻孔，及一第一隔離膜，是設(shè)置于該隔離本體的一側(cè)； 一第一集電層，是 設(shè)置于該隔離層的一側(cè)； 一第二集電層，是設(shè)置于該隔離層的另一側(cè)；一第 一活性材料層，是夾置于該隔離層與該第一集電層之間； 一第二活性材料 層，是夾置于該隔離層與該第二集電層之間；以及一封裝單元，是密封該隔 離層、該第一集電層、該第二集電層、該第一活性材料層及該第二活性材 料層所形成的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。 前述的隔離層，其中所述的電能元件是為 一電能供應(yīng)元件或一電能儲 存元件。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果。由以上技術(shù)方案 可知，本發(fā)明的主要技術(shù)內(nèi)容如下
為了達(dá)到上述目的，依據(jù)本發(fā)明的一種隔離層制造方法，是用于制造 一隔離層，該制造方法包含下列步驟首先，混合一第一材料及一第二材 料。接著，固化第一材料及第二材料。然后，利用堿液蝕刻方式移除第一材 料以形成一隔離本體，其中隔離本體是在被移除的第 一材料處形成設(shè)有復(fù) 數(shù)個蟻孔。最后，形成一第一隔離膜于隔離本體的一側(cè)。
另夕卜，為了達(dá)到上述目的，依據(jù)本發(fā)明的一種隔離層，包含隔離本體及 一第一隔離膜。隔離本體是經(jīng)由一第一材料及一第二材料混合固化，并經(jīng) 一堿液蝕刻制程以移除第 一材料而形成，其中該隔離本體是在被移除的第 一材料處形成設(shè)有復(fù)數(shù)個蟻孔。第 一 隔離膜是設(shè)置于隔離本體的 一側(cè)。
此外，為了達(dá)到上述目的，依據(jù)本發(fā)明的一種電能元件，包含一隔離 層、 一第一集電層、 一第二集電層、 一第一活性材料層、 一第二活性材料 層及一封裝單元。隔離層是包含一隔離本體及一第一隔離膜。其中，隔離本 體是經(jīng)由一第一材料及一第二材料混合固化，并經(jīng)一堿液蝕刻制程以移除 第 一材料而形成，其中隔離本體是在被移除的第 一材料處形成設(shè)有復(fù)數(shù)個 蟻孔，第一隔離膜是設(shè)置于隔離本體的一側(cè)。第一集電層是設(shè)置于隔離層 的一側(cè)。第二集電層是設(shè)置于隔離層的另一側(cè)。第一活性材料層是夾置于 隔離層與第一集電層之間。第二活性材料層是夾置于隔離層與第二集電層 之間。封裝單元是密封隔離層、第一集電層、第二集電層、第一活性材料 層及第二活性材料層所形成的結(jié)構(gòu)。
借由上述的技術(shù)方案，本發(fā)明電能元件、隔離層及其制造方法至少具 有下列的優(yōu)點(diǎn)及有益效果因?yàn)橐罁?jù)本發(fā)明的一種隔離層，是先混合固化 一第一材料及一第二材料，再經(jīng)堿液蝕刻制程移除第一材料而形成一隔離本體，此后再在隔離本體一側(cè)或兩側(cè)設(shè)置隔離膜以完成隔離層的成形。與現(xiàn) 有技術(shù)相比較，本發(fā)明是藉由所選擇材料的物理特性來使隔離層的隔離本 體能夠承受更高的溫度，并且經(jīng)由堿液蝕刻制程使隔離本體上自然的形成 一蟻孔的結(jié)構(gòu)，因此不需要再另外增加一機(jī)械制程在隔離本體上設(shè)置微孔 洞，同時本發(fā)明的隔離層制造方法較非溶劑制程能產(chǎn)生更多均勻且微小的 孔洞，并形成更大的表面積以利第一隔離膜粘附于隔離本體上，藉此可以 增加制造效率。同時，利用本發(fā)明的隔離層的電能元件，也因此可以得到較 高的熱穩(wěn)定性與安全性。
綜上所述，本發(fā)明提供了一種能夠耐高溫的隔離層及其制造方法，以及 利用本發(fā)明的隔離層的電能元件，非常適于實(shí)用。本發(fā)明具有上述諸多優(yōu) 點(diǎn)及實(shí)用價(jià)值，其不論在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、制造方法或功能上皆有較大改進(jìn)，在技 術(shù)上有顯著的進(jìn)步，并產(chǎn)生了好用及實(shí)用的效果，且較現(xiàn)有的電能元件、隔 離層及其制造方法具有增進(jìn)的突出功效，從而更加適于實(shí)用，并具有產(chǎn)業(yè) 的廣泛利用價(jià)值，誠為一新穎、進(jìn)步、實(shí)用的新設(shè)計(jì)。
上迷說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概迷，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的 技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和 其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附 圖，詳細(xì)說明如下。


圖1為一種現(xiàn)有習(xí)知的電能元件的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為依據(jù)本發(fā)明較佳實(shí)施例的一種隔離層的制造方法的流程圖。 圖3A至圖3C為依據(jù)本發(fā)明較佳實(shí)施例的隔離層各制程步驟的示意圖, 圖4為本發(fā)明的隔離層的另 一實(shí)施態(tài)樣的示意圖。 圖5為依據(jù)本發(fā)明較佳實(shí)施例的一種電能元件的結(jié)構(gòu)示意圖。 1: 電池
11、 21、 21，隔離層 111、 211:第一隔離膜
12、 22:第一集電層 14、 24:第一活型材料層 16、 26:封裝單元 210b:第二材料
SI ~ S4:本發(fā)明的隔離層的制造方法的流程步驟
2:電能元件
110、 210:隔離本體
112、 212:第二隔離膜
13、 23:第二集電層
15、 25:第二活性材料層
210a:第一材料
h:蟻孔
具體實(shí)施例方式
為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的電能元件、隔離層及 其制造方法其具體實(shí)施方式
、結(jié)構(gòu)、制造方法、步驟、特征及其功效，詳細(xì)
-說明:^后。
以下將參照相關(guān)圖式，說明依據(jù)本發(fā)明較佳實(shí)施例的一種電能元件及 其隔離層與隔離層的制造方法。
請參閱圖2所示，為依據(jù)本發(fā)明較佳實(shí)施例的一種隔離層的制造方法 的流程圖。本發(fā)明較佳實(shí)施例的一種隔離層的制造方法，包含步驟S1至步 驟S4。請同時參閱圖2及圖3A所示，圖3A至圖3C為依據(jù)本發(fā)明較佳實(shí)施 例的隔離層各制程步驟的示意圖，步驟Sl是為混合一第一材料210a及一 第二材料210b,步驟S2是為固化第一材料210a及第二材料n0b。本發(fā)明 所利用的第一材料210a及第二材料210b是為耐高溫的聚亞酰胺 (polyimide， PI)的一前驅(qū)聚合物，例如為聚酰胺酸(PAA)以及其他同類型 衍生物。另外，第 一材料21 Oa與第二材料21 Ob,雖然都是利用聚酰胺酸(PAA) 作為材料，但是第一材料210a中的親堿基數(shù)量是大于第二材料210b中的 親堿基數(shù)量，或例如第一材料210a的聚合物主鏈與支鏈的立體障礙較小或 較少，因此第一材料210a較第二材料210b更容易被堿液攻擊。又第一材 料210a與第二材料210b在經(jīng)過混合之后，通常會先去除第一材料210a及 第二材料210b中的溶劑部分，然后經(jīng)過高溫環(huán)化作用，因而使得聚酰胺酸 以及其他同類型衍生物會形成耐高溫(大于200。C)的聚亞酰胺及其同類型 衍生聚合物，此即為本發(fā)明的隔離本體的材料，并形成如圖3A所示的橫截 面結(jié)構(gòu)。
接著，請同時參閱圖2及圖3B所示，步驟S3是為利用堿液蝕刻方式 移除第一材料210a以形成一隔離本體210,其中隔離本體210是在被移除 的第一材料210a處形成設(shè)有復(fù)數(shù)個蟻孔h結(jié)構(gòu)。即使經(jīng)過高溫環(huán)化后形成 聚亞酰胺，但其中第一材料210a與第二材料210b的化學(xué)聚合物材料的堿 液溶解能力，仍舊因其前驅(qū)聚合物(聚酰胺酸)親堿基的多寡以及化學(xué)聚合 物材料主鏈與支鏈的其他立體障礙，而有相當(dāng)大的差別，因此可利用一堿 液蝕刻制程來對第一材料210a作蝕刻去除。經(jīng)蝕刻后，被移除的第一材料 210a的位置則形成復(fù)數(shù)個蟻孔h的結(jié)構(gòu)，藉此則不需再增加一制程對隔離 本體210設(shè)置微孔洞。
請同時參閱圖2及圖3C所示，步驟S4是為形成一第一隔離膜211于隔 離本體210的一側(cè)。在本實(shí)施例中，第一隔離膜211是例如利用一單面涂布 法或一浸涂法(Dipping)形成。而第一隔離膜211所使用的材料是為陶瓷材 料及高分子聚合物材料混合而成的聚合物，且該聚合物中陶瓷材料至少占 20%以上。另夕卜，陶瓷材料例如為三氧化二鋁(A1A)、 二氧化鈦(Ti02)、 二氧 化硅(Si02)或烷基化二氧化硅，而高分子聚合物材料則例如為聚亞酰胺(PI)、偏氟乙烯(PVDF)或偏氟乙晞的共聚物(例如PVDF-HFP)和其衍生物或 混合物所構(gòu)成的群組。至此則完成本發(fā)明的隔離層21的制程，而由于隔離 本體210及第一隔離膜211的材料特性，所以本發(fā)明的隔離層21實(shí)質(zhì)上不 具有壓縮性(compressible)，但是具有可撓性(flexible)且可進(jìn)行彎折，藉 此可增加本發(fā)明的隔離層21的應(yīng)用性，例如可以應(yīng)用在可撓性電子產(chǎn)品。
又，請參閱圖4所示，為本發(fā)明的隔離層的另一實(shí)施態(tài)樣的示意圖，是 另一實(shí)施態(tài)樣的隔離層21，。本實(shí)施例與前述實(shí)施例的差異在于本實(shí)施 例的隔離層21，除了具有與前述實(shí)施例相同的結(jié)構(gòu)之外，更形成一第二隔 離膜212于隔離本體210的另一側(cè)，而隔離本體210是夾設(shè)于第一隔離膜 211與第二隔離膜212之間。其中，第二隔離膜212則利用與前述實(shí)施例中 的第一隔離膜211相同的組成材料，因此在此不再贅述。另外，第一隔離膜 211與第二隔離膜212是可以利用單面涂布法分別形成于隔離本體210的兩 側(cè)，或可利用雙面涂布法或浸涂法同時形成于隔離本體210的兩側(cè)，其形成 方法的選用端以降低成本與提高效率為優(yōu)先考量。
接著，請參閱圖5所示，為依據(jù)本發(fā)明較佳實(shí)施例的一種電能元件的 結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明較佳實(shí)施例的一種電能元件2,是利用如圖4所示的隔 離層21，，該電能元件2，包含一隔離層21，、 一第一集電層22、 一第二 集電層23、 一第一活性材料層24、 一第二活性材料層25以及一封裝單元 26。 (
該隔離層21，，包含一隔離本體210、 一第一隔離膜211及一第二隔 離膜212。其中，隔離本體210是經(jīng)由一第一材料210a及一第二材料210b 混合固化，并經(jīng)一堿液蝕刻制程以移除第一材料210a而形成，其中，隔離本 體210是在被移除的第一材料210a處形成設(shè)有復(fù)數(shù)個蟻孔h，第一隔離膜 211設(shè)置于隔離本體210的一側(cè)，而第二隔離膜212則設(shè)置于隔離本體210 的另一側(cè)，其中隔離本體210夾設(shè)于第一隔離膜211與第二隔離膜212之 間。而隔離層21，的制造方法及材料組成已在前述實(shí)施例圖2、圖3A至圖 3C及圖4中詳述，故在此不再贅述。當(dāng)然，在電能元件2中，隔離層21，亦 可以由前述的隔離層21取代；其中，雖然隔離層21僅具有一隔離膜(即第 一隔離膜211),但其配合隔離本體210的蟻孔結(jié)構(gòu)，仍然可以達(dá)到隔離電 子的效果，藉以避免電能元件2產(chǎn)生內(nèi)部放電而影響其電力品質(zhì)。
該第一集電層22，設(shè)置于隔離層21，的一側(cè)，該第二集電層23則設(shè) 置于隔離層21，的另一側(cè)，而第一集電層22及第二集電層23的材料例如 為銅、鋁、鎳、錫、銀、金等金屬或金屬合金。
該第一活性材料層24,是夾置于隔離層21，與第一集電層22之間；
該第二活性材料層25,則夾置于隔離層21，與第二集電層23之間。
該封裝單元26，是為密封隔離層21，、第一集電層22、第二集電層23、第一活性材料層24及第二活性材料層25所形成的結(jié)構(gòu)。
另外，藉由不同第一電極基板(包含第一集電層22及第一活性材料層 24)與第二電極基板(包含第二集電層23及第二活性材料層25)的使用，電能 元件2是可以為電能供應(yīng)元件，例如為電池元件，或電能儲存元件，例如為 電容元件(Ultra Capacitor)。
而形成于隔離層21，的隔離本體210上的該些蟻孔h的主要功能是作 為第 一電極基板(包含第 一集電層22及第 一活性材料層24)與第二電極基板 (包含第二集電層23及第二活性材料層25)的電子絕緣層與離子導(dǎo)通層，同 時為了避免開口結(jié)構(gòu)造成微短路狀態(tài)與局部電極活性區(qū)域負(fù)載過大造成第 一活性材料層24老化過快，故需在該些蟻孔h上覆蓋第一隔離層211及第 二隔離層212，其主要的功能不僅在于可以避免以上的問題，同時亦可以加 強(qiáng)第一活性材料層24及第二活性材料層25與相對應(yīng)的隔離層21，的隔離 本體210的粘著力。
又，本發(fā)明的隔離層21，中的隔離本體210、第一隔離膜211、第二隔 離膜212,皆是藉由使用高耐熱材料而使隔離層可承受大于200 。C左右的 高溫，因此加入本發(fā)明的隔離層21，的電能元件2在穩(wěn)定性與安全性上，與 現(xiàn)有技術(shù)相比都有明顯的改善。
承上所述，因?yàn)橐罁?jù)本發(fā)明的一種隔離層，是先混合固化一第一材料 及一第二材料，再經(jīng)堿液蝕刻制程移除第一材料而形成一隔離本體，此后 再在隔離本體一側(cè)或兩側(cè)設(shè)置隔離膜以完成隔離層的成形。與現(xiàn)有技術(shù)相 比較，本發(fā)明是藉由所選擇的聚亞酰胺的物理特性來使隔離層的隔離本體 能夠承受更高的溫度，且經(jīng)由堿液蝕刻制程使隔離本體上自然形成一蟻孔 的結(jié)構(gòu)，因此不需要再另外增加一制程在隔離本體上設(shè)置微孔洞，藉此可 以增加制造效率。此外，利用第一隔離膜與第二隔離膜中陶覺材料所占比 例、顆粒大小與顆粒分布進(jìn)行開口結(jié)構(gòu)程度控制，同時因?yàn)闊o論是隔離膜 或是隔離本體，皆有相當(dāng)優(yōu)良的物理特性，如耐高溫、可撓性與不可壓縮 性，故利用本發(fā)明的隔離層的電能元件也因此可以得到較高的熱穩(wěn)定性與 安全性。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式 上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā) 明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利 用上述揭示的方法及技術(shù)內(nèi)容作出些許的更動或修飾為等同變化的等效實(shí) 施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以 上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方 案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種隔離層制造方法，是用于制造一隔離層，其特征在于該制造方法包含下列步驟混合一第一材料及一第二材料；固化該第一材料及該第二材料；利用堿液蝕刻方式移除該第一材料以形成一隔離本體，其中該隔離本體是在被移除的該第一材料處形成設(shè)有復(fù)數(shù)個蟻孔；以及形成一第一隔離膜于該隔離本體的一側(cè)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔離層制造方法，其特征在于其中所述的固 化該第一材料及該第二材料的步驟更包含去除該第一材料及該第二材料中的至少一溶劑；以及 高溫環(huán)化該第 一材料及該第二材料。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔離層制造方法，其特征在于其更包含以下 一步驟形成一第二隔離膜于該隔離本體的另一側(cè)，其中該隔離本體是夾 設(shè)于該第 一 隔離膜與該第二隔離膜之間。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的隔離層制造方法，其特征在于其中所述的第 一隔離膜及該第二隔離膜的材料是為 一混合物，該混合物至少包含一 陶瓷 材料及一高分子聚合物。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的隔離層制造方法，其特征在于其中所述的高 分子聚合物是為聚亞酰胺、偏氟乙烯或偏氟乙烯的共聚物和衍生物或混和 物。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔離層制造方法，其特征在于其中所述的第 一材料較該第二材料更容易被一堿液攻擊。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的隔離層制造方法，其特征在于其中所述的第 一材料及該第二材料是為一化學(xué)聚合物，且該第一材料的親堿基的數(shù)量是 大于該第二材料的親堿基的數(shù)量，該化學(xué)聚合物是為聚亞酰胺的一前驅(qū)聚合物，該前驅(qū)聚合物是為聚酰胺酸以及其他同類型衍生物。
8、 一種隔離層，其特征在于其包含一隔離本體，是經(jīng)由一第一材料及一第二材料混合固化，并經(jīng)一堿液蝕 刻制程以移除該第 一材料而形成，其中該隔離本體是在被移除的該第 一材 料處形成設(shè)有復(fù)數(shù)個蟻孔；以及一第一隔離膜，設(shè)置于該隔離本體的一側(cè)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的隔離層，其特征在于其中所述的第一材料及 該第二材料混合后，經(jīng)過去除該第 一材料及該第二材料中的至少 一溶劑及 高溫環(huán)化以形成固化的該第 一材料及該第二材料，該第 一 隔離膜及該第二隔離膜的材料是為 一 混合物，該混合物至少包含一 陶瓷材料及一 高分子聚 合物。
10、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的隔離層，其特征在于其更包含 一第二隔離膜，是設(shè)置于該隔離本體的另一側(cè)，其中該隔離本體是夾設(shè)于該第一隔離膜與該第二隔離膜之間，該第一隔離膜及該第二隔離膜的 材料是為一混合物，該混合物至少包含一陶瓷材料及一高分子聚合物。
11、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的隔離層，其特征在于其中所述的第一材料較 該第二材料更容易被一堿液攻擊。
12、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的隔離層，其特征在于其中所述的第一材料 及該第二材料是為一化學(xué)聚合物，且該第一材料的親堿基的數(shù)量是大于該 第二材料的親堿基的數(shù)量，該化學(xué)聚合物是為聚亞酰胺的一前驅(qū)聚合物，該 前驅(qū)聚合物是為聚酰胺酸以及其他同類型衍生物。
13、 一種電能元件，其特征在于其包含 一隔離層，其包含一隔離本體，是經(jīng)由一第一材料及一第二材料混合固化，并經(jīng)一堿液蝕 刻制程以移除該第 一材料而形成，其中該隔離本體是在被移除的該第 一材 料處形成設(shè)有復(fù)數(shù)個蟻孔，及一第一隔離膜，是設(shè)置于該隔離本體的一側(cè)； 一第一集電層，是設(shè)置于該隔離層的一側(cè)； 一第二集電層，是設(shè)置于該隔離層的另一側(cè)； 一第一活性材料層，是夾置于該隔離層與該第一集電層之間； 一第二活性材料層，是夾置于該隔離層與該第二集電層之間；以及 一封裝單元，是密封該隔離層、該第一集電層、該第二集電層、該第 一活性材料層及該第二活性材料層所形成的結(jié)構(gòu)。
14、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的隔離層，其特征在于其中所述的電能元件 是為 一 電能供應(yīng)元件或一 電能儲存元件。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)于一種電能元件、隔離層及其制造方法。該隔離層包含一隔離本體及一第一隔離膜。隔離本體經(jīng)由一第一材料及一第二材料混合固化，并經(jīng)一堿液蝕刻制程以移除第一材料而形成，其中隔離本體在被移除的第一材料處形成設(shè)有復(fù)數(shù)個蟻孔。第一隔離膜設(shè)置于隔離本體一側(cè)。本發(fā)明藉由所選材料的物理特性來使隔離層的隔離本體能承受更高溫度，且經(jīng)堿液蝕刻制程使隔離本體上自然形成一蟻孔結(jié)構(gòu)，故不需再另增加一機(jī)械制程在隔離本體上設(shè)置微孔洞，同時本發(fā)明的隔離層制造方法較非溶劑制程能產(chǎn)生更多均勻且微小的孔洞，并形成更大表面積以利第一隔離膜粘附于隔離本體上，藉此可增加制造效率；同時利用隔離層的電能元件，也可得到較高的熱穩(wěn)定性與安全性。
文檔編號H01M2/14GK101304081SQ20071010175
公開日2008年11月12日 申請日期2007年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月8日
發(fā)明者楊思柟 申請人:楊思柟