[實用新型]一種鋰離子電池隔膜及含該隔膜的鋰離子電池

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202021330448.7
• 申請日: 2020-07-09
• 公開（公告）號: CN212625948U
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張獻海
• 申請（專利權(quán)）人: 南通硬派鋰電池有限公司
• 主分類號: H01M50/417
• 分類號: H01M50/417;H01M50/44;H01M50/446;H01M50/451;H01M10/0525;H01M10/0587
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本實用新型屬于鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鋰離子電池隔膜及含該隔膜的鋰離子電池，所述鋰離子電池隔膜包括聚烯烴微孔膜層和鐵氟龍玻璃纖維布層，所述鐵氟龍玻璃纖維布層為玻纖基布層和聚四氟乙烯(PTFE)微孔薄膜層的復(fù)合材料。相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型長期使用耐溫達260℃，能防止隔膜不被金屬雜質(zhì)、毛刺或枝晶刺破，避免正、負極片接觸短路，提高了鋰離子電池的安全性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，具體的是涉及一種鋰離子電池隔膜及含該隔膜的鋰離子電池。

背景技術(shù)

鋰離子電池作為新一代化學電源，已被應(yīng)用于社會生活的各個方面，其安全性問題越來越突出。鋰電池的四大主材分別是：正極、負極、隔膜、電解液，其中隔膜作為主材料之一，對鋰電池的安全性是至關(guān)重要的。鋰電池的生產(chǎn)工藝非常復(fù)雜，即使進行嚴格控制，也不能完全避免生產(chǎn)過程中的金屬雜質(zhì)或毛刺，若電池內(nèi)部出現(xiàn)雜質(zhì)、毛刺或枝晶，經(jīng)過放大和惡化，會局部穿透隔膜，導致正、負極片接觸短路，導致電導率升高，溫度上升，化學反應(yīng)和放電發(fā)熱所產(chǎn)生的熱量不斷累積，最終可能造成電池的熱失控。

當電池處于不正常充放電時，聚烯烴微孔隔膜隨溫度升高而發(fā)生變形，達到其閉孔溫度時就會融化粘結(jié)在一起使微孔消失，阻止離子通過，及時切斷內(nèi)部電流，防止電池內(nèi)部溫度急劇升高，然而，如果此時電池系統(tǒng)處于熱失穩(wěn)狀態(tài)，電池溫度持續(xù)上升超過隔膜閉孔溫度，并達到破膜溫度后，隔膜破裂，正負極大面積直接接觸，造成電池發(fā)生短路，極端情況下會使電池發(fā)生爆炸，因此，出于安全考慮，電池隔膜應(yīng)具備相對較低的閉孔溫度和較高的破膜溫度。中國專利公開號CN104953187A公開了一種鋰離子電池的加工方法，將牛皮紙層和聚烯烴微孔膜層共同組成鋰電池的隔膜，以此來提高隔膜的破膜溫度，實際上牛皮紙柔韌結(jié)實，耐破度高，從源頭上還起到了保護隔膜不被金屬雜質(zhì)、毛刺或枝晶刺破的作用。但牛皮紙也有缺點，它的耐濕性差，在電解液潮濕的環(huán)境下牛皮紙的物理性能會大打折扣。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是針對上述不足，提出一種鋰離子電池隔膜及用該隔膜制備的具有高安全性能的鋰離子電池。

為達到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案如下：

一種鋰離子電池隔膜，其特征在于：包括聚烯烴微孔膜層和鐵氟龍玻璃纖維布層。

進一步地，所述聚烯烴微孔膜層可以是聚PE鋰電池隔膜、PP鋰電池隔膜、雙層pE/pp復(fù)合隔膜，雙層pp/pp復(fù)合隔膜或PP/PE/PP三層復(fù)合膜，厚度5-25μm、孔隙率30-80％。

進一步地，所述鐵氟龍玻璃纖維布層為玻纖基布層和聚四氟乙烯(PTFE)微孔薄膜層的復(fù)合材料。

進一步地，所述玻纖基布層的厚度5-20μm。

進一步地，所述聚四氟乙烯(PTFE)微孔薄膜層的厚度5-15μm，孔隙率50-90％。

需要說明的是，所述聚烯烴微孔膜層可以與所述鐵氟龍玻璃纖維布層的任意一層相合。

優(yōu)選地，所述聚烯烴微孔膜層與玻纖基布層相合。

本實用新型還提供一種具有高安全性能的鋰離子電池，包括由正極片、隔膜、負極片，依次層疊后沿同一方向卷繞形成的裸電芯及其電解液，其特征在于：所述隔膜為前文任一段所述的鋰離子電池隔膜。

相比現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型的有益效果是：使用該隔膜替代單一的聚烯烴微孔隔膜，長期使用耐溫達260℃，強度高、抗?jié)瘛⒔^緣性好，能防止隔膜不被金屬雜質(zhì)、毛刺或枝晶刺破，避免正、負極片接觸短路，提高鋰離子電池的安全性能。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例的鋰離子電池隔膜的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型實施例的鋰離子電池的鐵氟龍玻璃纖維布層的結(jié)構(gòu)示意圖；