[發(fā)明專利]一種電池隔離膜及含該隔離膜的鋰離子電池

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011441464.8
• 申請(qǐng)日: 2020-12-11
• 公開（公告）號(hào): CN112490588A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王丹花;韓銘;林偉康
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 易佰特新能源科技有限公司
• 主分類號(hào): H01M50/457
• 分類號(hào): H01M50/457;H01M50/489;H01M10/0525;H01M10/0587
• 代理公司: 廈門龍格思匯知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 35251
• 代理人: 黃慶鵲

本發(fā)明公開了一種電池隔離膜及含該隔離膜的鋰離子電池，包括隔離膜基層和設(shè)置于隔離膜基層兩側(cè)的第一混合涂覆層和陶瓷層；所述陶瓷層外設(shè)有第二混合涂覆層。本發(fā)明所使用的各層的成本相對(duì)較低，可以有效的降低隔離膜的生產(chǎn)成本；通過基層外各結(jié)構(gòu)層的合理設(shè)置，有效的提高電芯熱濫用及穿刺的通過率以及電芯的硬度。第一混合涂覆層和第二混合涂覆層均為混合層，兼顧了兩種材料的特性，陶瓷層不僅具有優(yōu)良的耐高溫性、耐熱收縮性能和穿刺強(qiáng)度，進(jìn)而提高電池的安全性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及到一種電池隔離膜及含該隔離膜的鋰離子電池。

背景技術(shù)

鋰離子二次電池中用于隔離正極極片和負(fù)極極片的隔離膜一般為單層或多層微孔及多孔性薄膜，材質(zhì)為聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)及其復(fù)合材料，主要功能是防止正極極片和負(fù)極極片之間短路、提供離子通道，保持電解液正常功能。隨著鋰離子二次電池能量密度越來越高，應(yīng)用電壓窗口及溫度范圍越來越寬，客戶對(duì)鋰離子二次電池的安全保障提出了越來越苛刻的要求，鋰離子二次電池安全性能成了一項(xiàng)極大的挑戰(zhàn)。

然而，由單一(即單層)的PE或PP構(gòu)成的隔離膜熱收縮溫度低，隔離膜的破裂溫度也低，這種簡(jiǎn)單的隔離膜強(qiáng)度低不足以阻隔正極極片的正極活性材料層和負(fù)極極片的負(fù)極活性材料層及正極活性材料層所含的正極活性材料形成的枝晶，且隔離膜收縮后隔離膜的電阻急劇增大不利于電芯所產(chǎn)生的熱的擴(kuò)散及熱失控的控制，因此不認(rèn)為是對(duì)熱失控安全性最好的材料。

目前的聚合物鋰離子電池的制造過程中采用的隔離膜不能同時(shí)滿足電芯外觀要求不變形、鋼釘穿刺及熱濫用性能要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種材料經(jīng)濟(jì)、提高電芯熱濫用及穿刺的通過率以及電芯的硬度的一種電池隔離膜及含該隔離膜的鋰離子電池。

本發(fā)明是通過如下方式實(shí)現(xiàn)的：一種電池隔離膜，包括隔離膜基層和設(shè)置于隔離膜基層兩側(cè)的第一混合涂覆層和陶瓷層；所述陶瓷層外設(shè)有第二混合涂覆層。

進(jìn)一步的，所述隔離膜基層的厚度為5um、7um、9um、12um、16um中的任意一種。基材從成本、性能方面可以考慮國(guó)產(chǎn)的或者是進(jìn)口的，國(guó)產(chǎn)的有重慶紐米、滄州明珠、蘇州捷力、上海恩捷、星源材質(zhì)等，進(jìn)口的有旭化成、韓國(guó)SK、韓國(guó)w-scope、Celgard等。

進(jìn)一步的，所述隔離膜基層的厚度為7um。

進(jìn)一步的，所述第一混合涂覆層的面密度為1.8-2.2g/m2。

進(jìn)一步的，所述陶瓷層的面密度為2.0-2.4g/m2。

進(jìn)一步的，所述第二混合涂覆層的面密度為1.6-2.0g/m2。

一種鋰離子電池，包括正極、負(fù)極及設(shè)置在正極與負(fù)極之間的隔離膜，所述隔離膜為上述的隔離膜；所述隔離膜、正極、負(fù)極卷繞后的卷芯設(shè)置在鋁塑膜殼中。

本發(fā)明的有益效果在于：所使用的各層的成本相對(duì)較低，可以有效的降低隔離膜的生產(chǎn)成本；通過基層外各結(jié)構(gòu)層的合理設(shè)置，有效的提高電芯熱濫用及穿刺的通過率以及電芯的硬度。第一混合涂覆層和第二混合涂覆層均為混合層，兼顧了兩種材料的特性，陶瓷不僅具有優(yōu)良的耐高溫性、耐熱收縮性能和穿刺強(qiáng)度，進(jìn)而提高電池的安全性能，陶瓷為氧化鋁，氧化鋁不僅具有優(yōu)良的耐高溫性、耐熱收縮性能和穿刺強(qiáng)度，進(jìn)而提高電池的安全性能。PVDF膠(聚偏氟乙烯)具有優(yōu)良的耐化學(xué)腐蝕性、耐高溫色變性、耐氧化性、耐磨性、柔韌性以及很高的抗?jié)q強(qiáng)度和耐沖擊性強(qiáng)度。本發(fā)明混合層可以兼顧隔膜的熱收縮能力、抗穿刺能力以及隔膜對(duì)電芯正負(fù)極片的粘結(jié)力，從而提高電芯熱濫用及穿刺的通過率以及電芯的硬度。通過減小第二混合涂覆層的面密度來減小涂層厚度，可以減小隔膜的總厚度提高電芯的能量密度。

陶瓷層的設(shè)置可以有效提高隔膜的熱收縮能力和抗穿刺能力從而提高電芯熱濫用及穿刺的通過率以及減小電芯的變形程度。

附圖說明