[發明專利]鋰離子電池及其隔離膜

有效

• 申請號: 202010864554.1
• 申請日: 2016-04-01
• 公開（公告）號: CN111969159B
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發明（設計）人: 陳仕通;陶興華;張盛武;程文強
• 申請（專利權）人: 寧德新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M50/457
• 分類號: H01M50/457;H01M50/451;H01M50/403;H01M50/443;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

本發明公開了一種鋰離子電池隔離膜，其包括隔離膜基材、分布在隔離膜基材至少一面上的無機涂層，以及分布在至少一個無機涂層上的有機涂層，其中，有機涂層的涂布密度為0.1mg/1540.25mm²～10mg/1540.25mm²。相對于現有技術，本發明鋰離子電池隔離膜可以改善鋰離子電池的變形和提高鋰離子電芯可承受的膨脹力，從而提高鋰離子電池的循環壽命。此外，本發明還公開了一種采用本發明鋰離子電池隔離膜的鋰離子電池。

本發明申請是申請日為2016年4月1日，申請號為201610204611.7，發明創造名稱為鋰離子電池及其隔離膜的分案申請。

技術領域

本發明屬于鋰離子電池領域，更具體地說，本發明涉及一種具有理想循環性能的鋰離子電池及其隔離膜。

背景技術

作為鋰離子電池的重要組成部分，隔離膜對鋰離子電池的循環壽命具有重要影響。現有的鋰離子電池隔離膜通常包括隔離膜基材、涂布在隔離膜基材至少一面上的無機涂層，以及涂布在無機涂層至少一面上的有機涂層。

鋰離子電池制作完成，在循環使用過程中，陰陽極片會發生一定的膨脹，隨著極片不斷膨脹，電芯整體承受的膨脹力逐漸提高，會導致極片之間出現相互擠壓的風險，進而影響鋰離子電池的循環性能和安全性能。同時，在隔離膜的制備過程中，由于涂層顆粒的分布較為稀松，在涂布及卷繞后(涂布機和卷繞機有一定張力)，涂層顆粒會使隔離膜產生微皺，島狀和/或條狀的有機涂層會陷入微皺凹坑中，相當于壓縮了涂層厚度，從而影響隔離膜基材表面有機涂層厚度的一致性，因此影響了鋰離子電池可承受的膨脹力和鋰離子電池的循環性能和安全性能。

有鑒于此，確有必要提供一種具有可接受高膨脹力、理想循環性能和安全性能的鋰離子電池及其隔離膜。

發明內容

本申請的發明人經過研究和實驗分析發現，鋰離子電池可接受的膨脹力、循環性能和安全性能與隔離膜中有機涂層涂布密度、有機涂層的厚度、有機涂層中有機高分子顆粒和/或有機高分子乳液的含量和種類、有機涂層中有機高分子顆粒粒度、有機涂層中粘結劑的含量、隔離膜基材的厚度，以及無機涂層的厚度有關。

基于以上發現，本發明旨在提供一種具有可接受高膨脹力、理想循環性能和安全性能的鋰離子電池及其隔離膜。

為了實現上述發明目的，本發明提供了一種鋰離子電池隔離膜，其包括隔離膜基材和直接或間接分布在隔離膜基材至少一面上的有機涂層，其中，所述有機涂層的涂布密度為0.1mg/1540.25mm²～10mg/1540.25mm²。

作為本發明鋰離子電池隔離膜的一種改進，所述有機涂層包括有機高分子顆粒和/或有機高分子乳液以及粘結劑。

作為本發明鋰離子電池隔離膜的一種改進，所述有機高分子顆粒和/或有機高分子乳液中顆粒的粒度D50為1μm-150μm，所述有機高分子顆粒和/或有機高分子乳液的結晶度小于85％。

作為本發明鋰離子電池隔離膜的一種改進，所述有機高分子顆粒和/或有機高分子乳液的重量含量為5％-95％，所述粘結劑的重量含量為5％-95％。

作為本發明鋰離子電池隔離膜的一種改進，所述有機高分子顆粒和/或有機高分子乳液為聚偏氟乙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯聚合物、苯乙烯-丁二烯聚合物、聚丙烯酸中的至少一種；所述粘結劑為聚酰胺、聚丙烯腈、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸鹽、羥甲基纖維素鈉、聚乙烯呲咯烷酮、乙酸乙酯、苯聚乙烯醚、聚乙烯醚、碳酸乙烯酯、丙三醇縮水甘油醚、碳酸丙烯酯、丙酮、純丙乳液中的至少一種。

作為本發明鋰離子電池隔離膜的一種改進，所述隔離膜基材為PE、PP、無紡布、PET、PVDF、PU、PA、PI、有機無機共混膜或PP/PE/PP。