專利名稱：隔離膜及有機(jī)電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
隔離膜及有機(jī)電池
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種隔離膜及有機(jī)電池。
背景技木近年，陸續(xù)出現(xiàn)有移動(dòng)電話，手提式攝影機(jī)，筆記本電腦，數(shù)字相機(jī)，PDA, CDplayer等輕便型電子機(jī)器，并謀求其小型及輕量化。而伴隨此，作為可攜帯之輕便電源_電池則受到注目，電池種類系包括干電池、堿性電池、鎳氫電池與抵電池等。但不論是新型強(qiáng)調(diào)環(huán)保的碳鋅電池、堿性電池及二次電池，在制程上還是會使用少量的汞或其他重金屬如鋅、錳與鋰等，而且在原料及制程上使用具污染性的物質(zhì)，對環(huán)境以及人體的負(fù)荷相當(dāng)大。目前，隔離膜材質(zhì)多為聚烯烴(Polyolefin)，如聚こ烯或聚丙烯為主，隔離膜用于 鋰離子電池的電池厚度一般在10 40 iim范圍，孔洞大小則分布在30 200nm之間，聚こ烯隔離膜約在90 130°C間閉孔，而聚丙烯隔離膜則在165°C左右閉孔，當(dāng)電池內(nèi)部溫度高過材質(zhì)之熔點(diǎn)吋，隔離膜會熔化收縮導(dǎo)致極板接觸短路，同時(shí)引發(fā)極板與電解液間之劇烈放熱反應(yīng)，造成電池爆炸。為防止上述情形發(fā)生，開發(fā)出更具安全性的先進(jìn)隔離膜來提升電池安全性，是極為重要的。近年來隔離膜生產(chǎn)廠商亦開發(fā)了數(shù)種先進(jìn)之隔離膜來提升電池之安全性，如Celgard公司開發(fā)三層隔離膜，藉由中間聚こ烯層在130°C左右閉孔，并由PP層在165°C前仍能保持機(jī)械強(qiáng)度及尺寸安定性。但其缺點(diǎn)是孔隙度過低、對部分電解液潤濕性不佳、及熱安定性局限在 165°C 以下。Tonen Chemical Nasu 公司與 ExxonMobili ' s Affiliate合作開發(fā)新材質(zhì)的隔離膜，可提升熱安定性至185°C，同時(shí)保有良好之機(jī)械強(qiáng)度。德國Degussa公司使用PET不織布材質(zhì)作為基材，涂布奈米陶瓷顆粒形成隔離膜，可提升熱安定性至260°C，同時(shí)對電解液有相當(dāng)好之潤濕性，但此種隔離膜機(jī)械強(qiáng)度不佳是其缺點(diǎn)。Matsushita Battery Industrial (MBI)公司推出熱阻層(Heat Resistance Layer)技術(shù)電池，提升鋰電池之安全性，在極板與隔離膜中間加入ー層金屬氧化物層，當(dāng)電池被異物刺穿造成局部短路時(shí)，藉由熱阻層防止聚烯烴隔離膜過熱收縮，造成正負(fù)極極板短路引起爆炸。因此，利用隔離膜不同的特性進(jìn)行復(fù)合應(yīng)用，或在隔離膜上添加化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行修飾，以改善其機(jī)械性及熱安定性將是未來鋰電池朝更高能量或功率密度設(shè)計(jì)的必然趨勢。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種有機(jī)電池用的隔離膜及具有該隔離膜的有機(jī)電池。本實(shí)用新型提供了一種隔離膜，其包括高纖維材質(zhì)的第一膜片、葉綠素材質(zhì)的第ニ膜片及高纖維材質(zhì)的第三膜片，該第二膜片設(shè)置在該第一膜片的其中一表面上，該第三膜片與該第一膜片夾持設(shè)置該第二膜片，該隔離膜的厚度介于0.01毫米至0. I毫米之間。根據(jù)本實(shí)用新型的一優(yōu)選實(shí)施例，該高纖維材質(zhì)呈層狀結(jié)構(gòu)，該葉綠素材質(zhì)設(shè)置在該高纖維材質(zhì)的其中一表面。根據(jù)本實(shí)用新型的一優(yōu)選實(shí)施例，該葉綠素材質(zhì)通過壓合或者涂布方式形成在該高纖維材質(zhì)表面。根據(jù)本實(shí)用新型的一優(yōu)選實(shí)施例，該隔離膜的厚度為0. 05毫米。本實(shí)用新型還提供了一種有機(jī)電池，該有機(jī)電池具有如上文所述的隔離膜。本實(shí)用新型的隔離膜以及具有該隔離膜的有機(jī)電池具有制程簡單且成本低廉的優(yōu)點(diǎn)，此外由于采用天然的環(huán)保物質(zhì)代替?zhèn)鹘y(tǒng)電池中的污染成分，用完即使丟棄也不會對環(huán)境造成污染，環(huán)保程度遠(yuǎn)勝于傳統(tǒng)電池以及太陽能電池。

包括附圖以提供對于本實(shí)用新型的進(jìn)ー步理解，且附圖并入本說明書中并且構(gòu)成本說明書的一部份。

本實(shí)用新型之示范性實(shí)施例。在諸圖中圖I是本實(shí)用新型的隔離膜第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；·[0014]圖2是本實(shí)用新型的隔離膜第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是制造本實(shí)用新型第一實(shí)施例隔離膜的方法的流程圖；以及圖4是制造本實(shí)用新型第二實(shí)施例隔離膜的方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。圖I是本實(shí)用新型的隔離膜第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖I所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種隔離膜10，包括第一膜片11、第二膜片12以及第三膜片13。該第二膜片12形成在該第一膜片11上，該第三膜片13形成在該第二膜片12上，該隔離膜10的厚度介于0. 01毫米至0. I毫米之間，在本實(shí)施例中，該隔離膜10的厚度優(yōu)選值為0. 05毫米。其中，該第一膜片11包括高纖維材質(zhì)。高纖維材質(zhì)呈層狀結(jié)構(gòu)，高纖維材質(zhì)可以是紙類，如玻璃紙、單光紙、棉紙、絹紙、宣紙及咖啡濾紙等。在本實(shí)施例中，高纖維材質(zhì)吸附了有機(jī)鹽類或無機(jī)鹽類水溶液，并且高纖維材質(zhì)孔隙大小優(yōu)選為0. 01 i! m至1cm。被高纖維材質(zhì)吸附的有機(jī)鹽類或無機(jī)鹽類水溶液的導(dǎo)電度為10ms/cm至500ms/cm,而且有機(jī)鹽類或無機(jī)鹽類為非含鋰的有機(jī)鹽類或無機(jī)鹽類。有機(jī)鹽類或無機(jī)鹽類選自以下離子化合物中的ー種或多種碘化鈉和氯化鈉。該第二膜片12由葉綠素材質(zhì)形成，且該第二膜片12設(shè)置在該第一膜片11的其中一表面上。在本實(shí)施例中，葉綠素材質(zhì)為葉綠素a、葉綠素b、葉綠素Cl和、葉綠素c2、葉綠素d及葉綠素e中的ー種或多種，葉綠素材質(zhì)可以為葉綠素粉末或溶液,所采用的葉綠素材質(zhì)是通過萃取天然樹葉并經(jīng)葉綠素分解酶作用后形成，且葉綠素材質(zhì)以去除葉綠素氧化酶，粉末狀葉綠素顆粒直徑介于0. 01微米至I毫米之間，葉綠素材質(zhì)溶液為飽和溶液。該第三膜片13與該第一膜片11是同一材質(zhì)都是高纖維材質(zhì)，該第三膜片13與該第一膜片11夾持設(shè)置該第二膜片12。圖2是本實(shí)用新型的隔離膜第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)用新型的第二實(shí)施例與第一實(shí)施例基本相同，不同點(diǎn)在于，第一實(shí)施例中的該隔離膜10是三層結(jié)構(gòu),第二實(shí)施例中的該隔離膜20為ニ層結(jié)構(gòu)，第一實(shí)施例中的該隔離膜10包括ニ層高纖維材質(zhì)與ー層葉綠素材質(zhì)，而第二實(shí)施例中的隔離膜包括一層高纖維材質(zhì)與一層葉綠素材質(zhì)。可以將如上實(shí)施例所獲得的該隔離膜10、20用于制備有機(jī)電池。本實(shí)用新型還提供了具有如上實(shí)施例所獲得的該隔離膜10、20的有機(jī)電池。圖3是制造本實(shí)用新型第一實(shí)施例隔離膜的方法的流程圖。如圖3所示，該方法包括以下步驟步驟SI :將高纖維材質(zhì)制造成第一膜片11 ；步驟S2 :利用葉綠素材質(zhì)在第一膜片上形成第二膜片12 ；步驟S3 :將高纖維材質(zhì)平鋪于第二膜片上形成第三膜片13。圖4是制造本實(shí)用新型第二實(shí)施例隔離膜的方法的流程圖。如圖4所示，該方法包括以下步驟步驟SI :將高纖維材質(zhì)制造成第一膜片21 ；步驟S2 :利用葉綠素材質(zhì)在第一膜片21上形成第二膜片22。如上所述方法中，在步驟SI中，將高纖維材質(zhì)吸附有機(jī)鹽類或無機(jī)鹽類水溶液，然后利用25至300攝氏度烘箱烘烤吸附有有機(jī)鹽類或無機(jī)鹽類水溶液的高纖維材質(zhì)。在本實(shí)用新型實(shí)施例中，烘烤吸附有有機(jī)鹽類或無機(jī)鹽類水溶液的高纖維材質(zhì)較佳溫度為100攝氏度。烘烤時(shí)間為4至10分鐘，較佳時(shí)間為6分鐘。在步驟S2中，將葉綠素涂布或壓合在該第一膜片11、21上，然后將涂布或壓合含有葉綠素的該第一膜11、21片放入烘箱烤干以使得葉綠素形成的該第二膜片12、22附著于該第一膜片11、21上。在步驟S3中，制造高纖維材質(zhì)的方法與制造第一膜片11的方法相同，然后將高纖維材質(zhì)平鋪于第二膜片12上形成第三膜片13。如上所述方法中，可以通過任何已知技術(shù)將葉綠素形成在該第一膜片11、21上，例如當(dāng)葉綠素材質(zhì)為粉末狀時(shí)將葉綠素材質(zhì)通過壓合的方式在該第一膜11、21片上形成第二膜片12、22 ;當(dāng)葉綠素材質(zhì)為液狀時(shí)將葉綠素材質(zhì)通過涂布的方式在該第一膜片11、21上形成該第二膜片12、22。除了上述將葉綠素材質(zhì)涂布或壓合在該第一膜片11、21上，還可以選擇將葉綠素材質(zhì)滴入或噴灑在該第一膜片11、21上形成該第二膜片12、22。將高纖維材質(zhì)和葉綠素材質(zhì)制造成膜片狀的目的包括提高葉綠素材質(zhì)的使用量，増大接觸面積以提高電池的反應(yīng)面積等。還可以通過任何已知技術(shù)提高葉綠素材質(zhì)的使用量，増大接觸面積以提高電池的反應(yīng)面積等。本實(shí)用新型實(shí)施例的該隔離膜10、20以及具有該隔離膜10、20的有機(jī)電池具有制程簡單且成本低廉的優(yōu)點(diǎn)，此外由于采用天然的環(huán)保物質(zhì)代替?zhèn)鹘y(tǒng)電池中的污染成分，用完即使丟棄也不會對環(huán)境造成污染，環(huán)保程度遠(yuǎn)勝于傳統(tǒng)電池以及太陽能電池。以上僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施案例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種隔離膜，其特征在于，所述隔離膜包括高纖維材質(zhì)的第一膜片、葉綠素材質(zhì)的第二膜片及高纖維材質(zhì)的第三膜片，所述第二膜片設(shè)置在所述第一膜片的其中一表面上，所述第三膜片與所述第一膜片夾持設(shè)置所述第二膜片，所述隔離膜的厚度介于0. Ol毫米至0. I毫米之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的隔離膜，其特征在于所述高纖維材質(zhì)呈層狀結(jié)構(gòu)，所述葉綠素材質(zhì)設(shè)置在所述高纖維材質(zhì)的其中一表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的隔離膜，其特征在于所述葉綠素材質(zhì)通過壓合或者涂布方式形成在所述高纖維材質(zhì)表面。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的隔離膜，其特征在于所述隔離膜的厚度為0.05毫米。
5.ー種有機(jī)電池，其特征在于，所述有機(jī)電池包括根據(jù)權(quán)利要求1-4任ー項(xiàng)所述的隔離膜。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種隔離膜，包括高纖維材質(zhì)的第一膜片、葉綠素材質(zhì)的第二膜片及高纖維材質(zhì)的第三膜片，該第二膜片設(shè)置在該第一膜片的其中一表面上，該第三膜片與該第一膜片夾持設(shè)置該第二膜片，該隔離膜的厚度介于0.01毫米至0.1毫米之間。本實(shí)用新型還提供了具有該隔離膜的有機(jī)電池。本實(shí)用新型的隔離膜以及具有該隔離膜的有機(jī)電池具有制程簡單且成本低廉的優(yōu)點(diǎn)，此外由于采用天然的環(huán)保物質(zhì)代替?zhèn)鹘y(tǒng)電池中的污染成分，用完即使丟棄也不會對環(huán)境造成污染，環(huán)保程度遠(yuǎn)勝于傳統(tǒng)電池以及太陽能電池。
文檔編號H01M2/16GK202564457SQ201220065429
公開日2012年11月28日 申請日期2012年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月27日
發(fā)明者廖重賓 申請人:依諾特生物能量控股公司