[發明專利]鋰離子動力電池隔離膜及其制備方法和鋰離子動力電池

無效

• 申請號: 201310439515.7
• 申請日: 2013-09-25
• 公開（公告）號: CN103474606A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 方園;鄭君;劉鍇
• 申請（專利權）人: 深圳市旭冉電子有限公司
• 主分類號: H01M2/16
• 分類號: H01M2/16
• 代理公司: 深圳市金筆知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 44297
• 代理人: 胡清方;彭友華

技術領域????

?????本發明涉及一種鋰離子動力電池隔離膜及其制備方法，以及鋰離子電池。

背景技術

?????動力電池即為工具提供動力來源的電源，多指為電動汽車、電動列車、電動自行車、高爾夫球車提供動力的蓄電池。用動力電池作為能源的汽車又被稱為新能源汽車，新能源汽車因其節能和環保的特性被看好，但是其產業化面臨最大問題是居高不下的銷售價格。從國外混合動力汽車看，同類型的混合動力汽車和燃油型汽車之間的差價達到8-10萬元人民幣，而國內純電動車型與同類型的燃油車的差價更是高達20多萬。雖然新能源汽車后期的運營和維護成本低廉可以逐步填平一次購置的差價，但是高額購置價格無疑成為阻礙新能源汽車產業化的重要障礙。

新能源汽車價格之高源于動力鋰電池，新能源汽車主要由電池驅動系統、電機系統和電控系統及組裝等部分組成。其中電機、電控及組裝和傳統汽車基本相同，差價的原因在于電池驅動系統。從新能源汽車的成本構成看，電池驅動系統占據了新能源汽車成本的30-45%，而動力鋰電池又占據電池驅動系統約75-85%的成本構成。

目前市場上已經商業化的動力鋰電池主要包括磷酸鐵鋰電池、錳酸鋰電池和三元材料電池等，我國市場以磷酸鐵鋰為主，日韓大多選擇錳酸鋰和三元材料的混合電池體系。目前國內的磷酸鐵鋰電池售價約在3-4元/Wh，錳酸鋰和三元材料電池約在4-5元/Wh。考慮不同類型新能源汽車的電池容量，插電式混合動力汽車的電池容量是10-16KWh，純電動汽車的電池容量24-60KWh，純電動大巴的電池容量一般是200-400Kwh，對應電池售價在3-5萬元、7-18萬元和60-120萬元水平，如此高昂的電池價格是新能源汽車價格居高不下的主要原因。

降低電池成本，一直都是產業內重要的解決方向。正極材料、負極材料、電池隔膜、電解液是鋰電池最重要的四項原材料，其中，正極材料、負極材料和電解液，已經完全實現了國產化，其價格成本已得到有效控制，但是，鋰電池隔膜由于投資風險大、技術門檻高，一直未能實現國內大規模生產，成為制約我國鋰電池行業發展的瓶頸，特別是在對安全性、一致性要求更高的動力鋰離子電池領域，更是我國從鋰電池生產大國到鋰電池生產強國難以逾越的障礙。

電池隔膜是鋰電材料中技術壁壘最高的一種高附加值材料，占了鋰電池成本的30-50%。如何在保證鋰電池安全性的情況下，盡可能地降低電池隔膜成本，是當前動力電池行業迫切需要解決的問題。目前，電池隔膜是在多孔質的高分子膜的一面或兩面涂上涂布漿料而成的，涂布漿料的成本決定了電池隔膜的成本。

為了解決這個問題，中國專利文獻CN102751483A公開了一種鋰離子動力電池隔離膜及其制備方法，該文獻中的電池隔離膜中使用了40?50%沉淀法硫酸鋇（w/w）和1?5%三氧化二鋁（w/w）的涂布漿料，由于沉淀法硫酸鋇的成本較低，所以，可以大大地降低電池隔離膜的成本，從而降低了動力鋰電池的成本。但是，這種電池隔離膜，雖然具有一定的價格優勢，但是其在安全性方面還存在一定隱患。這是因為，該文獻中的涂布漿料含有三氧化二鋁，而三氧化二鋁在做成電池后，會與鋰電池正極片中的磷酸鐵鋰發生化學反應，生成鋁酸三鋰（Li₃AlO₃）,而鋁酸三鋰是尖晶石結構，在電池使用的過程中，容易刺破隔離膜，造成鋰電池的正、負極短路，輕則使鋰電池縮短使用壽命，重則造成鋰電池發熱而產生電池爆炸。

發明內容???

?????為了克服上述問題，本發明向社會提供一種不僅成本低廉，而且安全性能好的鋰離子動力電池隔離膜。

本發明第二個目的是提供一種鋰離子動力電池隔離膜的制備方法。

本發明第三個目的是提供一種鋰離子動力電池。

相對于第一個發明目的，本發明的技術方案是：提供一種鋰離子動力電池隔離膜，包括微孔基膜，在所述微孔基膜的至少一面涂布有涂布漿料層，所述涂布漿料層包括重量百分比的如下組份，

化工連接料??????????????????????????????10-25%;

增稠劑?????????????????????????????????????1-3%;

研磨漿料?????????????????????????????????????25-55%;

消泡劑???????????????????????????0.1-0.3%;

潤濕劑????????????????????????????????0.1-0.3%;