[發明專利]隔離膜及鋰離子二次電池

在審

• 申請號: 201410429341.0
• 申請日: 2014-08-27
• 公開（公告）號: CN105449140A
• 公開（公告）日: 2016-03-30
• 發明（設計）人: 楊建瑞;賴旭倫;江輝;李明;彭三軍
• 申請（專利權）人: 寧德時代新能源科技股份有限公司
• 主分類號: H01M2/14
• 分類號: H01M2/14;H01M10/0525
• 代理公司: 北京五洲洋和知識產權代理事務所(普通合伙) 11387
• 代理人: 張向琨

技術領域

本發明涉及電池技術領域，尤其涉及一種隔離膜及鋰離子二次電池。

背景技術

鋰離子二次電池自商業化以來，由于其具有能量密度高、工作電壓高、無記憶效應、循環壽命長、對環境無污染等諸多優點而被廣泛用作各種移動設備的電源，從而迅速進入了大規模的實用階段。

隨著各種便攜式電子設備的多功能化和精細化，對鋰離子二次電池的能量密度提出了更高的要求，而鋰離子二次電池的能量密度的提高對其安全性能提出了更高的要求。當鋰離子二次電池在使用過程中受到撞擊、穿釘、側面擠壓等濫用時，正極片和負極片會發生短路從而大量放熱，當熱量積累到一定程度后，鋰離子二次電池就存在燃燒爆炸的風險。

有鑒于此，確有必要提供一種具有良好安全性能的鋰離子二次電池。

發明內容

鑒于背景技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種隔離膜及鋰離子二次電池，其能有效提高鋰離子二次電池受到撞擊、穿釘、側面擠壓等濫用后的通過率，進而增加鋰離子二次電池的安全性能，且尤其適用于高容量電池和高能量密度電池中。

為了實現上述目的，在本發明的第一方面，本發明提供了一種隔離膜，所述隔離膜橫向方向(TD)的斷裂延伸率與所述隔離膜橫向方向(TD)的機械強度的比值為1～60；所述隔離膜橫向方向(TD)的斷裂延伸率為150％～900％；所述隔離膜橫向方向(TD)的機械強度為10kgf/cm²～500kgf/cm²。

在本發明的第二方面，本發明提供了一種鋰離子二次電池，其包括：正極片；負極片；隔離膜，間隔于正極片和負極片之間；以及電解液。其中，所述隔離膜為根據本發明第一方面的隔離膜。

本發明的有益效果如下：

1.本發明的隔離膜橫向方向(TD)的斷裂延伸率高而機械強度低，因此當應用所述隔離膜的鋰離子二次電池受到撞擊、穿釘、側面擠壓等濫用時，本發明的隔離膜能迅速延伸展開，因此可防止因隔離膜的脆性撕裂引起的正負極片的直接接觸，進而有利于保護鋰離子二次電池；

2.由于本發明所采用的保護措施不涉及鋰離子二次電池的正極片、負極片以及電解液，因此不會對鋰離子二次電池的電化學性能產生大的影響，因此本發明的技術方案尤其適用于高容量電池和高能量密度電池中。

具體實施方式

下面詳細說明根據本發明的隔離膜及鋰離子二次電池以及實施例、對比例及測試結果。

首先說明根據本發明第一方面的隔離膜。

根據本發明第一方面的隔離膜，所述隔離膜橫向方向(TD)的斷裂延伸率與所述隔離膜橫向方向(TD)的機械強度的比值為1～60；所述隔離膜橫向方向(TD)的斷裂延伸率為150％～900％；所述隔離膜橫向方向(TD)的機械強度為10kgf/cm²～500kgf/cm²。

在根據本發明第一方面所述的隔離膜中，所述隔離膜橫向方向(TD)的斷裂延伸率與所述隔離膜橫向方向(TD)的機械強度的比值的計算僅涉及數值的計算。舉例來說，所述隔離膜橫向方向(TD)的斷裂延伸率為200％，所述隔離膜橫向方向(TD)的機械強度為200kgf/cm²，則所述隔離膜橫向方向(TD)的斷裂延伸率與所述隔離膜橫向方向(TD)的機械強度的比值為1。

在根據本發明第一方面所述的隔離膜中，所述隔離膜橫向方向(TD)的斷裂延伸率高而機械強度低，因此當應用所述隔離膜的鋰離子二次電池受到撞擊、穿釘、側面擠壓等濫用時，本發明的隔離膜能迅速延伸展開，因此可防止因隔離膜的脆性撕裂引起的正負極片的直接接觸，進而有利于保護鋰離子二次電池。此外，由于本發明所采用的保護措施不涉及鋰離子二次電池的正極片、負極片以及電解液，因此不會對鋰離子二次電池的電化學性能產生大的影響，因此本發明的技術方案尤其適用于高容量電池和高能量密度電池中。

在根據本發明第一方面所述的隔離膜中，所述隔離膜橫向方向(TD)的斷裂延伸率與機械強度的比值可為4～35；所述隔離膜橫向方向(TD)的斷裂延伸率可為250％～600％；所述隔離膜橫向方向(TD)的機械強度可為10kgf/cm²～200kgf/cm²。在上述參數下，隔離膜的斷裂延伸率和機械強度更優，其在受到較小的力的作用下就可迅速延伸展開。