[发明专利]一种隔离膜,其制备方法及含有该隔离膜的电化学装置在审
申请号: | 201711396970.8 | 申请日: | 2017-12-21 |
公开(公告)号: | CN109950451A | 公开(公告)日: | 2019-06-28 |
发明(设计)人: | 黄华锋;黄起森;王铈汶;梁成都 | 申请(专利权)人: | 宁德时代新能源科技股份有限公司 |
主分类号: | H01M2/14 | 分类号: | H01M2/14;H01M2/16;H01M10/0525 |
代理公司: | 北京汇思诚业知识产权代理有限公司 11444 | 代理人: | 王刚;龚敏 |
地址: | 352100 福建*** | 国省代码: | 福建;35 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 隔离膜 无机层 多孔基材 有机颗粒 复合层 电化学装置 电芯 制备 申请 多孔基材表面 长期可靠性 导离子性能 界面稳定性 非连续状 降低循环 耐久性能 膨胀性能 热收缩率 循环性能 依次设置 电解液 浸润性 耐腐蚀 粘结剂 储能 电池 | ||
1.一种隔离膜,包括多孔基材,其特征在于,
所述多孔基材的至少一个表面上设置有多孔无机层和有机颗粒涂层中的至少一种,
且所述多孔基材的至少一个表面上设置有复合层,所述复合层包括依次设置于所述多孔基材表面的所述多孔无机层和所述有机颗粒涂层;
所述多孔无机层为不含粘结剂的无机介电材料;所述有机颗粒涂层为以非连续状分布于所述多孔无机层的涂层;单位面积所述复合层的质量为0.2g/m2~8.4g/m2。
2.根据权利要求1所述的隔离膜,其特征在于,所述多孔无机层的厚度为20nm~2000nm,优选为50nm~1500nm,更进一步优选为100nm~1000nm。
3.根据权利要求1所述的隔离膜,其特征在于,所述有机颗粒涂层为在无机层表面非连续分布的岛状或片状涂层,所述有机颗粒涂层的高度为1μm~6μm,优选为3μm~5μm。
4.根据权利要求1所述的隔离膜,其特征在于,所述多孔无机层的孔隙率为10%~60%,优选为20%~40%。
5.根据权利要求1所述的隔离膜,其特征在于,所述多孔无机层具有用于离子传输的孔隙,所述孔隙的平均孔径为0.1nm~20nm。
6.根据权利要求1所述的隔离膜,其特征在于,所述有机颗粒涂层中所述有机颗粒的平均粒径为100nm~300nm,优选为150nm~250nm。
7.根据权利要求1所述的隔离膜,其特征在于,所述有机颗粒涂层中所述有机颗粒的材料含有粘性有机材料,
优选的,所述粘性有机材料选自聚偏氟乙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚丙烯腈、聚酰亚胺、丙烯腈-丁二烯共聚物、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、丙烯酸-苯乙烯共聚物、聚二甲基硅氧烷、聚丙烯酸钠、羧甲基纤维素钠中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的隔离膜,其特征在于,所述有机颗粒涂层占所述复合层总质量的1wt%~60wt%,优选为1wt%~20wt%,所述有机涂层的面积占所述复合层总面积的50%~80%,优选为60%~70%。
9.根据权利要求1所述的隔离膜,其特征在于,所述多孔无机层中含有AlOx,1.45≤x≤1.55。
10.根据权利要求1所述的隔离膜,其特征在于,所述多孔无机层中AlOx的质量占所述多孔无机层质量的50%~100%,优选为80%~100%;
优选的,所述多孔无机层中还含有Si的氧化物、Si的氮化物、Ti的氧化物、Ti的氮化物、Zn的氧化物、Zn的氮化物、Mg的氧化物、Mg的氮化物、Zr的氧化物、Zr的氮化物、Ca的氧化物、Ca的氮化物、Ba的氧化物、Ba的氮化物中的至少一种。
11.根据权利要求1所述的隔离膜,其特征在于,在所述多孔基材的一个表面上,所述多孔无机层均匀包覆于所述表面和所述表面上的至少一部分孔洞的内壁上;
优选的,所述多孔无机层包覆所述孔洞的深度为所述多孔基材厚度的1/50~1/20。
12.根据权利要求1所述的隔离膜,其特征在于,所述多孔无机物层与所述基材的粘结力不低于30N/m。
13.根据权利要求1所述的隔离膜,其特征在于,所述多孔无机层采用气相沉积法制备,优选的,所述气相沉积法包括原子层沉积法、化学气相沉积法、物理气相沉积法和热蒸发法。
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