一种锂电池隔膜及包括其的锂离子电池制造技术

本实用新型专利技术提供了一种锂电池隔膜及包括其的锂离子电池，所述的锂电池隔膜包括依次层叠的第一基膜、勃姆石层和第二基膜。与传统的勃姆石层

【技术实现步骤摘要】
一种锂电池隔膜及包括其的锂离子电池


[0001]本技术属于锂电池
，涉及一种锂电池隔膜及包括其的锂离子电池。

技术介绍

[0002]锂离子电池广泛应用于电子通讯、储能及动力电源等领域，主要由正极、负极、电解质和电池隔膜构成，其中，电池隔膜是不导电的，位于正极和负极之间，防止二者因接触而短路，同时允许电解质离子通过，从而产生电流，当前的电池隔膜多为具有微孔结构的聚乙烯组合物膜，其性能决定了电池的界面结构、内阻等，直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性，性能优异的电池隔膜对提高电池的综合性能具有重要作用。
[0003]电池隔膜的性能主要用以下指标来表征：隔断性要求电池隔膜具有隔断性和电子绝缘性，保证正、负极的有效机械隔离；孔隙率要求隔膜具有一定的孔径和孔隙率，保证低的电阻和高的离子迁移率，对锂离子有很好的透过性；化学稳定性和电稳定性要求隔膜具备耐湿性和耐电解液腐蚀性；浸润性要求隔膜对电解液的浸润性好，并具有较好的吸液保湿能力和离子通透性；力学强度要求隔膜在厚度尽可能小的同时要保证足够的力学性能和抗震性，包括穿刺强度和拉伸强度；安全性要求隔膜要具有热稳定性和自动关断保护性能，包括闭孔温度和破膜温度。电池隔膜的多项性能指标间是相互关联的，想要兼顾多项性能、得到各项指标均较好的电池隔膜目前仍具有较大难度。
[0004]CN111785899A公开了一种锂离子电池隔膜及含有该隔膜的锂离子电池，所述锂离子电池隔膜包括基材层和涂覆层，基材层的材料为PP，PE，PP与PE复合材料，芳纶，无纺布等其中的一种材料，涂覆层为氧化铝或勃姆石。所述涂覆层间歇涂覆于基材上，涂覆的结构可为单面涂覆或双面涂覆其中的一种，其涂覆间隔的距离为梯度分布，涂覆间距与卷绕时的圆弧角大小相吻合。在电芯卷绕过程中，间歇涂覆的隔膜可适量增大正极和负极的有效物质含量，在制备同等规格电池时，可提高锂电池的容量。
[0005]CN205406613U公开了一种软陶瓷锂离子电池隔膜，包括聚烯烃微孔膜基层，所述聚烯烃微孔膜基层的上表面和/或下表面覆设软陶瓷层。所述勃姆石的莫氏硬度为3.0～3.5。所述软陶瓷层的厚度为1～10μm；所述聚烯烃微孔膜的厚度为9～60μm，孔隙率为30～60％。所述的聚烯烃微孔膜为PP、PE单层隔膜或PP/PE双层或PE/PP/PE三层复合膜。
[0006]CN111446403A公开了一种石墨烯强化陶瓷隔膜及其制备方法，以石墨烯、陶瓷粉体、隔膜为主材，将陶瓷粉体与石墨烯在溶剂中混合均匀，加入粘结剂等材料得到涂布浆料，以凹版涂布、喷涂、浸涂中的任一方式将混合好的浆料涂布于PP、PE、无纺布隔膜表面形成1～5μm的厚度陶瓷涂层，烘干后得到石墨烯强化混合涂布多功能陶瓷隔膜。
[0007]电池中应用到的隔膜制备工艺一般为干法和湿法，随着锂离子电池的能量密度逐渐提升，对隔膜的要求也逐渐增加，要求更薄的隔膜提升电池中的空间利用率，同时高能量密度伴随着安全问题，隔膜变薄安全性能会减弱，因此大多使用基膜+陶瓷或勃姆石能方式提升热安全性能，但是涂陶瓷/勃姆石隔膜容易掉粉，引发其他的电池安全问题以及性能问题，如电池自放电变大，隔膜强度不足，电池抗机械冲击能力变弱等。

技术实现思路

[0008]针对现有技术存在的不足，本技术的目的在于提供一种锂电池隔膜及包括其的锂电池，与传统的勃姆石层
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基膜
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勃姆石层结构相比，本技术在勃姆石层两侧设置基膜可以大幅提升隔膜强度，提升隔膜热安全性，提升电池抗机械能力，且隔膜表面不存在粉体，解决电池制造过程中隔膜掉粉问题。
[0009]为达此目的，本技术采用以下技术方案：
[0010]第一方面，本技术提供了一种锂电池隔膜，所述的锂电池隔膜包括依次层叠的第一基膜、勃姆石层和第二基膜。
[0011]本技术设计了一种三明治结构的锂电池隔膜，中心为勃姆石层，两侧为第一基膜和第二基膜，勃姆石重量较传统的氧化铝陶瓷轻，因此能降低电池中隔膜的重量。此外，与传统的勃姆石层
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基膜
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勃姆石层结构相比，本技术在勃姆石层两侧设置基膜可以大幅提升隔膜强度，提升隔膜热安全性，提升电池抗机械能力，且隔膜表面不存在粉体，解决电池制造过程中隔膜掉粉问题。
[0012]作为本技术一种优选的技术方案，所述的第一基膜的厚度为2～4μm，例如可以是2.0μm、2.2μm、2.4μm、2.6μm、2.8μm、3.0μm、3.2μm、3.4μm、3.6μm、3.8μm或4.0μm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0013]作为本技术一种优选的技术方案，所述的第二基膜的厚度为2～4μm，例如可以是2.0μm、2.2μm、2.4μm、2.6μm、2.8μm、3.0μm、3.2μm、3.4μm、3.6μm、3.8μm或4.0μm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0014]作为本技术一种优选的技术方案，所述的第一基膜的厚度与第二基膜的厚度相等。
[0015]作为本技术一种优选的技术方案，所述的勃姆石层的厚度为1～2μm，例如可以是1.0μm、1.1μm、1.2μm、1.3μm、1.4μm、1.5μm、1.6μm、1.7μm、1.8μm、1.9μm或2.0μm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0016]作为本技术一种优选的技术方案，所述的第一基膜、勃姆石层和第二基膜的厚度比为(1～3):1:(1～3)，例如可以是1:1:2、1:1:3、2:1:1、3:1:1、1:1:1、2:1:2、2:1:3、3:1:2、1:1:2或3:1:3，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0017]作为本技术一种优选的技术方案，所述锂电池隔膜的总厚度为5～10μm，例如可以是5.0μm、5.5μm、6.0μm、6.5μm、7.0μm、7.5μm、8.0μm、8.5μm、9.0μm、9.5μm或10.0μm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0018]作为本技术一种优选的技术方案，所述的第一基膜为聚乙烯膜。
[0019]作为本技术一种优选的技术方案，所述的第二基膜为聚乙烯膜。
[0020]第二方面，本技术提供了一种锂离子电池，所述的锂离子电池包括依次层叠的正极极片、隔膜和负极极片，所述的隔膜为第一方面所述的锂电池隔膜。
[0021]与现有技术相比，本技术的有益效果为：
[0022]本技术设计了一种三明治结构的锂电池隔膜，中心为勃姆石层，两侧为第一基膜和第二基膜，勃姆石重量较传统的氧化铝陶瓷轻，因此能降低电池中隔膜的重量。此外，与传统的勃姆石层
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基膜
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勃姆石层结构相比，在两侧设置基膜可以大幅提升隔膜强度，
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂电池隔膜，其特征在于，所述的锂电池隔膜包括依次层叠的第一基膜、勃姆石层和第二基膜。2.根据权利要求1所述的锂电池隔膜，其特征在于，所述的第一基膜的厚度为2～4μm。3.根据权利要求1所述的锂电池隔膜，其特征在于，所述的第二基膜的厚度为2～4μm。4.根据权利要求1所述的锂电池隔膜，其特征在于，所述的第一基膜的厚度与第二基膜的厚度相等。5.根据权利要求1所述的锂电池隔膜，其特征在于，所述的勃姆石层的厚度为1～2μm。6.根据权利要求1所述的锂电池隔膜，其特征在于，所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾思伟，刘金成，何巍，徐悦斌，李跃飞，
申请(专利权)人：宁波亿纬创能锂电池有限公司，
类型：新型
国别省市：