一种电化学电源隔膜及其制备方法、电化学电池或电容器技术

本发明专利技术公开了一种电化学电源隔膜及其制备方法，具体操作如下：将聚3-癸基噻吩溶于有机溶剂中得到质量分数为5%~20%的聚3-癸基噻吩溶液，将无纺布浸入所述溶液中0.1~1h后取出，干燥，得到包覆聚3-癸基噻吩的电化学电源隔膜。本发明专利技术通过在无纺布上包覆聚3-癸基噻吩，提高了电化学电源隔膜的耐热性与稳定性，保证电化学电源的安全，且制备方法简单，操作方便，适合大规模工业化生产。本发明专利技术还提供了一种使用该隔膜的电化学电池或电容器。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种电化学电源隔膜及其制备方法，具体操作如下：将聚3-癸基噻吩溶于有机溶剂中得到质量分数为5%~20%的聚3-癸基噻吩溶液，将无纺布浸入所述溶液中0.1~1h后取出，干燥，得到包覆聚3-癸基噻吩的电化学电源隔膜。本专利技术通过在无纺布上包覆聚3-癸基噻吩，提高了电化学电源隔膜的耐热性与稳定性，保证电化学电源的安全，且制备方法简单，操作方便，适合大规模工业化生产。本专利技术还提供了一种使用该隔膜的电化学电池或电容器。【专利说明】—种电化学电源隔膜及其制备方法、电化学电池或电容器
本专利技术涉及电池
，尤其涉及一种电化学电源隔膜及其制备方法、电化学电池或电容器。
技术介绍
随着人类生产力的发展，越来越多的汽车行驶在城市、乡村的大街小巷中，汽车的普及给人们的生活带来了极大的便利，然而，伴随而来的问题也越来越严重，包括石油等不可再生能源的消耗不断加速，汽车尾气的排放给环境造成的影响不断扩大。目前，为了解决这些问题，人们提出发展电动汽车，以期取代传统汽车。电动汽车技术的关键在于能否研发出能量密度、功率密度大、循环寿命长、安全可靠的动力电池，而锂离子电池、超级电容器等电化学电源在使用过程中都应保证不发生过充或过放，否则会影响到电源的寿命，严重时会导致燃烧乃至爆炸。目前锂离子电池普遍采用的隔膜为多孔聚烯烃隔膜，但是这种隔膜不仅对电解质的润湿性能差，而且耐热温度偏低。无纺布隔膜由于其良好的机械强度得到广泛应用，但其具有气孔过大以及分布不均匀的缺点。因此，为提高锂离子电池、超级电容器等电化学电源的安全性，需进一步对锂离子电池、超级电容器等电化学电源的结构等进行改进。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的缺陷，提供一种电化学电源隔膜及其制备方法、电化学电池或电容器。所述电池隔膜采用无纺布为基体，包覆聚3-癸基噻吩后隔膜上的孔径缩小，且具有比聚烯烃隔膜更高的熔点，从而提高隔膜的破膜温度，并可以有效防止过充发生，提高电化学电源的安全性，可用作锂离子电池、超级电容器等电化学电源的隔膜。本专利技术的目的通过以下技术方案实现:第一方面，本专利技术提供一种电化学电源隔膜的制备方法，具体操作如下:将聚3-癸基噻吩溶于有机溶剂中得到质量分数为5%~20%的聚3_癸基噻吩溶液，将无纺布浸入聚3-癸基噻吩溶液中0.1~Ih后取出，干燥，得到包覆聚3-癸基噻吩的电化学电源隔膜。优选地，所述有机溶剂为氯仿、四氢呋喃中的一种或其任意组合。优选地，所述聚3-癸基噻吩溶液的质量分数为59TlO%。所述溶液的配置过程是在常温下进行。优选地，所述聚3-癸基噻吩的重均分子量为50(T10000。优选地，所述无纺布为PET (聚对苯二甲酸乙二醇酯)无纺布或PAN (聚丙烯腈)无纺布。对无纺布进行清洁后使用。优选地，所述无纺布的厚度为10-50μπι，平均孔径为flOym。更优选地，所述无纺布的厚度为10-30μπι。优选地，所述无纺布浸入所述溶液中的时间为0.5~lh。优选地，所述干燥的温度为5(T90°C，时间为12~24。更优选地，所述干燥的温度为6(T80°C。干燥的目的是除去有机溶剂，使聚3-癸基噻吩紧密包覆在无纺布的纤维上，使孔径减小，从而能够用作电化学电源的隔膜，阻止正负极颗粒接触而发生短路，提高电化学电源的安全性。优选地，所述干燥是在大气或真空条件下进行。第二方面，本专利技术提供了一种电化学电源隔膜，所述电化学电源隔膜包括隔膜基体和包覆在所述隔膜基体上的聚3-癸基噻吩，所述隔膜基体为无纺布，所述电化学电源隔膜是通过第一方面所述的制备方法制得，孔隙率为40-45%，平均孔径为0.2^0.4 μ m0第三方面，本专利技术提供一种电化学电池或电容器，该电化学电池或电容器的隔膜采用第一方面所述的电化学电源隔膜。本专利技术提供一种电化学电源隔膜及其制备方法、电化学电池或电容器，具有以下有益效果:( I)本专利技术通过在无纺布上包覆聚3-癸基噻吩得到电化学电源隔膜，使其具有比聚烯烃隔膜更高的熔点，可以有效防止过充发生并具有比聚烯烃隔膜更高的破膜温度，同时对无纺布进行包覆聚3-癸基噻吩后，气孔缩小且分布均匀，适用于锂离子电池、超级电容器等电化学电源，可提高电化学电源的安全性、耐热性与稳定性。(2)本专利技术的电化学电源隔膜制备方法简单，操作方便，适合大规模工业化生产。【专利附图】【附图说明】图1为实施例六中锂离子电池的放电容量随充放电次数的变化。【具体实施方式】下面将结合本专利技术优选的实施例，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。以下实施例中所述聚3-癸基噻吩的制备方法参照:于连生，栾芳，李秀玲，聚3-癸基噻吩材料的合成及其光电性质的研究，佳木斯大学学报(自然科学版)，2012.5, 30 (3):400-402。实施例一一种电化学电源隔膜的制备方法，操作步骤如下:将重均分子量为500-2000的聚3_癸基噻吩溶于氯仿中得到质量分数为10%的聚3-癸基噻吩溶液，将清洁的厚度为20 μ m、平均孔径为5 μ m的PET无纺布浸入所述溶液中0.5h后取出，在干燥箱中于70°C干燥12h，得到包覆聚3-癸基噻吩的电化学电源隔膜。对实施例一制备的电化学电源隔膜进行孔隙率、孔径和透气率测定，其中，孔隙率和孔径采用孔隙率仪进行测量，透气率通过透气率测量仪测量。经测定，所得电化学电源隔膜的孔隙率为40%，平均孔径为0.4 μ m，透气率为200s/100cc。实施例二一种电化学电源隔 膜的制备方法，操作步骤如下:将重均分子量为2000-5000的聚3_癸基噻吩溶于氯仿中得到质量分数为15%的聚3-癸基噻吩溶液，将清洁的厚度为20 μ m、平均孔径为2 μ m的PAN无纺布浸入所述溶液中Ih后取出，在干燥箱中于70°C干燥16h，得到包覆聚3-癸基噻吩的电化学电源隔膜。对实施例二制备的电化学电源隔膜进行孔隙率、孔径和透气率进行测定，其中，孔隙率和孔径采用孔隙率仪进行测量，透气率通过透气率测量仪测量。经测定，所得电化学电源隔膜的孔隙率为45%，平均孔径为0.2 μ m，透气率为500s/100cc。实施例三一种电化学电源隔膜的制备方法，操作步骤如下:将重均分子量为4000-8000的聚3_癸基噻吩溶于四氢呋喃中得到质量分数为5%的聚3-癸基噻吩溶液，将清洁的厚度为30 μ m、平均孔径为10 μ m的PAN无纺布浸入所述溶液中0.1h后取出，在干燥箱中于80°C干燥20h，得到包覆聚3-癸基噻吩的电化学电源隔膜。对实施例三制备的电化学电源隔膜进行孔隙率、孔径和透气率测定，其中，孔隙率和孔径采用孔隙率仪进行测量，透气率通过透气率测量仪测量。经测定，所得电化学电源隔膜的孔隙率为42%，平均孔径为0.2 μ m，透气率为300s/100cc。实施例四 一种电化学电源隔膜的制备方法，操作步骤如下:将重均分子量为6000-10000的聚3_癸基噻吩溶于四氢呋喃中得到质量分数为20%的聚3-癸基噻吩溶液，将清洁的厚度为10 μ m、平均孔径为I μ m的PAN无纺布浸入所述溶液中Ih后取出，在干燥箱中于50°C干燥24h，得到包覆聚3-癸基噻吩的电化学电源隔膜。对实施例四制备的电化学电源隔膜进行孔隙率、孔径和透气率测定，其中，孔隙率和孔径采用孔隙率仪本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电化学电源隔膜的制备方法，其特征在于，具体操作如下：将聚3‑癸基噻吩溶于有机溶剂中得到质量分数为5%~20%的聚3‑癸基噻吩溶液，将无纺布浸入聚3‑癸基噻吩溶液中0.1~1h后取出，干燥后得到包覆聚3‑癸基噻吩的电化学电源隔膜。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周明杰，钟玲珑，王要兵，
申请(专利权)人：海洋王照明科技股份有限公司，深圳市海洋王照明技术有限公司，深圳市海洋王照明工程有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44