[发明专利]一种锂离子电池用隔膜及其制备方法和锂离子电池

说明书

本发明提供了一种锂离子电池用隔膜，包括基膜和复合涂层；复合涂层涂覆在基膜的至少一表面；复合涂层包括快离子导体添加剂、增稠剂和粘结剂。相比于现有技术，本发明提供的隔膜，所采用的快离子导体添加剂为多种氧化物得到的新型化合物，该快离子导体添加剂作为复合涂层的主体，其具有高离子电导和无电子电导的优点，而由于隔膜导离子能力的提升，锂离子电池的放电倍率、低温性能和循环性能均得到有效提高。此外，本发明的隔膜还具有热稳定性高、吸液能力强、安全性能好的优点。

技术领域

本发明涉及锂电池领域，具体涉及一种锂离子电池用隔膜及其制备方法和锂离子电池。

背景技术

锂离子电池具有能量密度高、工作电压高和循环寿命长等优点，被广泛应用于便携式电子设备，且在电动汽车等领域也得到推广。随着锂离子电池应用领域的拓宽，其价格成本、安全性能和循环寿命等也越来越受到关注。

锂离子电池的主要部件包括正极、负极、隔膜和电解液。隔膜依次插入正负极之间，其功能主要为：1)物理隔离正负极，防止内部短路发生；2)保证锂离子通过电解液均匀、自由地往返于正负极之间；3)过高温度时隔膜应具备微孔自闭能力，切断锂离子通路，防止电池进一步发生热失控。由于隔膜起着隔离正负极的作用，因此如何在保证其电性能和循环寿命的基础上，改善其安全性能是重要的研究方向。

目前，商业化的锂离子电池隔膜多为聚烯烃隔膜，但是当电池温度升高时，这种隔膜会发生热收缩甚至熔融而带来安全隐患。针对上述问题，本领域的常用解决办法是在隔膜上涂布一层陶瓷层材料，以起到降低热收缩、防止正负极短路的作用。同时也会涂覆聚偏二氟乙烯，亚克力等聚合物来改善极片的粘接，提高电池的安全性和电性能。但需要指出的是，现有陶瓷涂覆隔膜在提升锂离子电池倍率和低温性能方面能做的很少。

有鉴于此，确有必要提供一种解决上述问题的技术方案。

发明内容

本发明的目的之一在于：提供一种锂离子电池用隔膜，本发明的隔膜具有提升锂离子电池倍率性能和低温性能的优点，尤其适用于高容量和高能量密度电池体系。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种锂离子电池用隔膜，包括：

基膜；

复合涂层，涂覆在所述基膜的至少一表面；包括快离子导体添加剂(FIC)、增稠剂和粘结剂，所述快离子导体添加剂为Li₂O-Al₂O₃-TiO₂-SiO₂-P₂O₅、Li₂O-Al₂O₃-GeO₂-SiO₂-P₂O₅、Li₂O-Al₂O₃-GeO₂-TiO₂-SiO₂-P₂O₅、Li₂O-Al₂O₃-TiO₂-P₂O₅、Li₂O-Al₂O₃-GeO₂-P₂O₅、Li₂O-Cr₂O₃-GeO₂-P₂O₅、Li₂O-La₂O₃-ZrO₂中的至少一种。