[發(fā)明專利]鋰電池隔膜、卷繞品和卷繞式鋰電池

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201910092448.3
• 申請日: 2019-01-30
• 公開（公告）號: CN109888150A
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 謝紅衛(wèi)
• 申請（專利權(quán)）人: 中銀（寧波）電池有限公司
• 主分類號: H01M2/14
• 分類號: H01M2/14;H01M2/18;H01M10/0587;H01M10/052
• 代理公司: 浙江素豪律師事務(wù)所 33248
• 代理人: 邱積權(quán)

本發(fā)明公開了鋰電池隔膜、卷繞品和卷繞式鋰電池，包括隔膜本體，隔膜本體的至少一個表面涂覆有至少一條沿隔膜本體的長度方向連續(xù)延伸的帶狀阻隔涂層，帶狀阻隔涂層對隔膜本體表面相應(yīng)部位進行遮蔽，以阻隔或減緩所對應(yīng)部位的鋰負極片的放電反應(yīng)，從而在整個電池放電過程中，與該帶狀阻隔涂層所對應(yīng)的鋰負極片上的相應(yīng)部位形成一條被抑制的鋰金屬帶的導(dǎo)電通道；且阻隔涂層對鋰電池隔膜的厚度影響更少，阻隔涂層與隔膜的附著力牢靠，不易脫落，還可以根據(jù)電極放電情況靈活設(shè)置形狀與數(shù)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鋰金屬電池領(lǐng)域，尤其涉及鋰電池隔膜、卷繞品及卷繞式鋰電池。

背景技術(shù)

鋰-二氧化錳、鋰-氬硫酰氯、鋰-二硫化鐵等鋰原電池以及部分二次鋰電池采用金屬鋰為負極活性材料。

鋰電池卷繞品由依次層疊的鋰負極片、隔膜和正極片三者卷繞成型。

由于金屬鋰具有良好的導(dǎo)電性，鋰金屬在作為負極活性材料時，又往往起到負極導(dǎo)電作用，從而減少導(dǎo)電材料的使用、以提高鋰電池能量密度。

這種鋰電池會存在如下問題：在電池放電過程中，同時作為導(dǎo)電材料和負極活性材料的鋰金屬是隨著放電過程而不斷消耗的，且這種消耗不可能是均勻消耗，往往會在鋰金屬的若干局部部位優(yōu)先消耗，當這些局部部位的鋰金屬被優(yōu)先消耗完時，電極上被消耗部位的內(nèi)部區(qū)域?qū)⑿纬梢环N與電極放電電路斷開的“孤島”，該“孤島”無法參與到電池放電，從而導(dǎo)致鋰金屬材料的浪費，降低了負極材料利用率及電池的電容量。

更為為嚴重的情況是：在鋰電池實際放電過程中，鋰金屬上這種局部優(yōu)先放電、提前斷裂的部位又往往處于與負極片延伸方向所垂直的線狀斷裂，線狀斷裂后與負極極耳分離的那部分鋰金屬就直接無法參與電池放電。因此這種線狀斷裂方式會大幅度降低負極材料的利用率，而實際情況是，由于電極卷繞時往往在與卷線方向垂直的部位產(chǎn)生松緊等情況，因此這種線狀斷裂情況發(fā)生的比例是相當高的。

為了克服這種不均勻反應(yīng)所造成的鋰負極片局部斷裂現(xiàn)象，通常采用在鋰負極片表面貼一定長度的膠帶，以及在極耳旁邊貼膠帶的方式，這種方式對所貼的鋰金屬表面進行了保護，從而改善鋰金屬放電時斷裂引起的容量損失，但是同時又造成如下問題：1、因為膠帶是有一定厚度的，膠帶一旦過長，在電極卷繞后會造成卷饒品在膠帶貼附區(qū)域直徑過大，進而使有限電池空間內(nèi)部的容量減少，影響到鋰電池能量密度。2、膠帶容易脫膠，與鋰負極片貼附不緊密，也難杜絕“孤島”現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種可在局部部位減緩或阻隔鋰離子遷移的鋰電池隔膜，進一步地提供具有所述鋰電池隔膜的電池卷饒品和鋰金屬電池。

解決本發(fā)明的技術(shù)問題需要提供的技術(shù)方案：鋰電池隔膜，包括隔膜本體，其特征在于所述的隔膜本體的至少一個表面涂覆有至少一條沿所述的隔膜本體的長度方向連續(xù)延伸的帶狀阻隔涂層，所述的帶狀阻隔涂層對隔膜本體表面相應(yīng)部位進行屏蔽，形成離子無法通過的閉孔，從而阻隔或減緩所處部分的鋰負極片的放電反應(yīng)、減緩其消耗，形成受保護的導(dǎo)電帶。

本發(fā)明進一步的優(yōu)選方案為：所述的帶狀阻隔涂層的厚度為5～70μm；帶狀阻隔涂層的寬度可以根據(jù)需要阻隔的電極表面反應(yīng)情況靈活調(diào)整，直至接近電極寬度。

本發(fā)明進一步的優(yōu)選方案為：所述的帶狀阻隔涂層橫跨隔膜本體的整個長度。

本發(fā)明進一步的優(yōu)選方案為：所述的帶狀阻隔涂層呈單條直線或兩段及以上的直線或曲線形狀。

本發(fā)明進一步的優(yōu)選方案為：所述的帶狀阻隔涂層局部有分叉。

本發(fā)明進一步的優(yōu)選方案為：帶狀阻隔涂層以漸進變化分布在隔膜本體的對角線位置，所述的帶狀阻隔涂層經(jīng)過鋰負極片的負極極耳在隔膜本體的映射區(qū)域。

本發(fā)明進一步的優(yōu)選方案為：帶狀阻隔涂層從鋰負極片的負極極耳在隔膜本體的映射區(qū)域的兩側(cè)各自傾斜引向?qū)俏恢谩?/p>