[发明专利]一种锂离子电池隔膜及含有该隔膜的锂离子电池在审

专利信息
申请号: 201910780965.X 申请日: 2019-08-22
公开(公告)号: CN110556495A 公开(公告)日: 2019-12-10
发明(设计)人: 官淑敏;陈杰;杨山;李载波 申请(专利权)人: 惠州锂威新能源科技有限公司
主分类号: H01M2/16 分类号: H01M2/16;H01M2/18;H01M2/14;H01M10/0525
代理公司: 12201 天津市北洋有限责任专利代理事务所 代理人: 潘俊达;王滔
地址: 516100 广东省惠州市博罗*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 复合基材层 涂覆区 耐热 基膜 锂离子电池隔膜 锂离子电池 有机胶 电解液浸润 改性聚烯烃 尺寸稳定 电池极化 基膜表面 粘接性能 上边缘 陶瓷层 下边缘 附着 格纹 隔膜
【说明书】:

发明属于锂离子电池技术领域,尤其涉及一种锂离子电池隔膜及含有该隔膜的锂离子电池,锂离子电池隔膜包括耐热复合基材层,所述耐热复合基材层的一面设置有第一有机胶涂层,所述耐热复合基材层包括基膜和设置于所述基膜表面的陶瓷层,所述基膜具有若干孔隙,若干所述孔隙中附着有改性聚烯烃涂层,所述第一有机胶涂层从基膜的上边缘到下边缘依次包括第一完全涂覆区、格纹间歇涂覆区和第二完全涂覆区。相比于现有技术,本发明在具有较好的粘接性能和尺寸稳定性能的同时,能充分被电解液浸润,减少电池极化。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域,尤其涉及一种锂离子电池隔膜及含有该隔膜的锂离子电池。

背景技术

锂离子电池因具有高比能,无记忆效应和优异的循环寿命等优点,被广泛地应用于数码相机、手机、平板电脑、无人机等各种电子设备当中,并不断向新能源汽车领域发展,是电化学储能装置发展的重要推动力。

目前,商业化的锂离子电池隔膜主要基于多孔聚烯烃膜,表面涂覆陶瓷涂层和/或有机胶涂层,提高隔膜的机械强度、热尺寸稳定性及对正负极片的粘接。因此,电池处于较高温度条件时,降低了因隔膜受热收缩引起的正负极片接触短路甚至爆炸等安全风险。另外,隔膜能很好的粘接正负极片,形成良好的界面,减小电池极化,产品的使用寿命得到延长。然而,现有的锂离子电池隔离膜大部分使用全涂的涂胶隔离膜,且有机胶材料溶胀度较大(EC/PC/DEC=1:1:1 60℃10day,溶胀度>1000%),被电解液浸泡后极易吸液溶胀,不仅会在基膜表面成膜堵孔,增大电池内阻,影响锂离子迁移,同时抢夺电芯内电解液,将会导致电芯循环后期跳水。

发明内容

本发明的目的之一在于:针对现有技术的不足,而提供一种锂离子电池隔膜,在具有较好的粘接性能和尺寸稳定性能的同时,能充分被电解液浸润,减少电池极化。

为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:

一种锂离子电池隔膜,包括耐热复合基材层,所述耐热复合基材层的一面设置有第一有机胶涂层,所述耐热复合基材层包括基膜和设置于所述基膜表面的陶瓷层,所述基膜具有若干孔隙,若干所述孔隙中附着有改性聚烯烃涂层,所述第一有机胶涂层从基膜的上边缘到下边缘依次包括第一完全涂覆区、格纹间歇涂覆区和第二完全涂覆区。

作为本发明所述的锂离子电池隔膜的一种改进,所述耐热复合基材层的另一面空白设置,或者所述耐热复合基材层的另一面设置有第二有机胶涂层或所述第一有机胶涂层,所述第二有机胶涂层从基膜的上边缘到下边缘为一个全面涂覆区。需要说明的是,只要耐热复合基材层的一面设置有第一有机胶涂层,既能解决本发明所要解决的技术问题。其中,两面都是第一有机胶涂层的效果最佳;一面设置有第一有机胶涂层且另一面设置有第二有机胶涂层的效果次之;一面设置有第一有机胶涂层且另一面空白设置的效果较差。但是以上三种技术方案的效果均优于两面都是设置第二有机胶涂层的。

作为本发明所述的锂离子电池隔膜的一种改进,所述第一有机胶涂层的厚度和所述第二有机胶涂层的厚度均为0.2~1μm,所述第一有机胶涂层的面密度和所述第二有机胶涂层的面密度均为0.08~3.0g/m2。当有机胶涂层面密度过大时,电芯热压后,正负极粘接紧密,电解液进入电芯极组困难,极片组中间区域往往浸润不充分,将会延长静置和化成时间,同时电芯难以保证较高的保液量;而当有机胶涂层的面密度过小时,又会存在电芯变形隐患,增大电池极化,电性能受到影响。

作为本发明所述的锂离子电池隔膜的一种改进,所述第一有机胶涂层和所述第二有机胶涂层中所含的聚合物包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯与聚偏氟乙烯的共聚物中的至少一种,所述聚合物的溶胀度小于300%。由于聚合物被电解液浸泡后极易吸液溶胀,当聚合物的溶胀度过高时,不仅会在基膜表面成膜堵孔,增大电池内阻,影响锂离子迁移,同时抢夺电芯内电解液,将会导致电芯循环后期跳水。因此,本发明选用溶胀度低的聚合物既能避免溶胀成膜堵孔,又能避免聚合物抢夺电池组电解液。

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