隔膜、二次电池及用电装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种隔膜及二次电池、用电装置，属于电池技术领域。本发明专利技术所述隔膜包括基膜和设置于基膜至少一个表面的陶瓷涂层，所述陶瓷涂层包含含锂化合物和陶瓷颗粒，并通过控制陶瓷涂层满足：7.6≥M/(5.2PD+4Dv

【技术实现步骤摘要】
隔膜、二次电池及用电装置


[0001]本专利技术涉及电池
，具体涉及隔膜二次电池及用电装置。

技术介绍

[0002]锂离子电池在初始循环过程中不可避免的会发生活性锂损失，主要用于形成SEI膜，另外，在循环过程中电解液体积变化会进一步消耗循环过程中的锂，所以锂离子电池的补锂技术一直是一个重要的研究方向，在正负极补锂存在补锂效率低，补锂均匀度差，满充界面析锂等问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种隔膜、二次电池及用电装置，本专利技术的隔膜具有高补锂效率，补锂后残锂量低，不会出现严重的析锂现象，且浸润性良好，应用于二次电池使得电池具有优异的循环性能。
[0004]为实现上述目的，在本专利技术的第一方面，本专利技术提供了一种隔膜，所述隔膜包括基膜和设置于基膜至少一个表面上的陶瓷涂层；
[0005]所述陶瓷涂层包括含锂化合物和陶瓷颗粒；
[0006]所述隔膜满足：7.6≥M/(5.2PD+4Dv
50
)≥1.3；
[0007]其中，所述含锂化合物在陶瓷涂层中的质量为M mg/1540.25mm2；所述陶瓷涂层的压实密度为PD g/cm3；所述陶瓷颗粒的平均粒径为Dv
50
μm。
[0008]作为本专利技术的实施方案，所述M为20～50mg/1540.25mm2。
[0009]作为本专利技术的实施方案，所述PD为0.5～2g/cm3。
[0010]作为本专利技术的实施方案，所述Dv
50
为0.5～3μm。
[0011]作为本专利技术的实施方案，所述陶瓷颗粒包括第一陶瓷颗粒和第二陶瓷颗粒，所述第一陶瓷颗粒和第二陶瓷颗粒的Dv
50
的比值为(1:4)～(1:10)。
[0012]作为本专利技术的实施方案，所述第一陶瓷颗粒的Dv
50
为0.05～0.5μm。
[0013]作为本专利技术的实施方案，所述第二陶瓷颗粒的Dv
50
为0.5～2.5μm。
[0014]作为本专利技术的实施方案，所述陶瓷涂层还包括粘结剂，且包括稳定剂、表面活性剂中的至少一种。
[0015]作为本专利技术的实施方案，所述陶瓷颗粒包括氧化铝、二氧化硅中至少一种。
[0016]作为本专利技术的实施方案，所述含锂化合物包括Li2O、Li2O2、Fe2O3、Li5FeO4、Li5Fe5O8、Li6CoO4、Li2NiO2、Li2Mn2O4中的至少一种。
[0017]作为本专利技术的实施方案，所述粘结剂包括聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯中的至少一种。
[0018]作为本专利技术的实施方案，所述稳定剂包括硅酸盐类稳定剂。
[0019]作为本专利技术的实施方案，所述表面活性剂包括叔烷基多元醇、羧甲基纤维素钠中的至少一种。
[0020]作为本专利技术的实施方案，所述隔膜与锂离子电池电解液接触角为20～50度。
[0021]在本专利技术的第二方面，本专利技术提供了一种二次电池，包括所述隔膜。
[0022]在本专利技术的第三方面，本专利技术提供了一种用电装置，包括所述二次电池，所述二次电池作为所述用电装置的供电电源。
[0023]本专利技术的有益效果在于：
[0024]本专利技术提供了一种隔膜及二次电池、用电装置。所述隔膜包括基膜和设置于基膜至少一个表面的陶瓷涂层，所述陶瓷涂层包括含锂化合物和陶瓷颗粒，并且限定了陶瓷涂层满足：7.6≥M/(5.2PD+4Dv
50
)≥1.3，所述隔膜具有高补锂效率和高安全性，耐热性好且不会出现严重的析锂现象，同时对于电解液的浸润性高。其应用于二次电池后，有助于电池具有优异的循环性能。
具体实施方式
[0025]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]本专利技术中，以开放式描述的技术特征中，包括所列举特征组成的封闭式技术方案，也包括包含所列举特征的开放式技术方案。
[0027]本专利技术中，涉及到数值区间，如无特别说明，上述数值区间内视为连续，且包括该范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值。进一步地，当范围是指整数时，包括该范围的最小值与最大值之间的每一个整数。此外，当提供多个范围描述特征或特性时，可以合并该范围。换言之，除非另有指明，否则本文中所公开之所有范围应理解为包括其中所归入的任何及所有的子范围。
[0028]在本专利技术中，具体的分散、搅拌处理方式没有特别限制。
[0029]本专利技术所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
[0030]本专利技术实施例提供了一种隔膜，所述隔膜包括基膜和设置于基膜至少一个表面上的陶瓷涂层；
[0031]所述陶瓷涂层包括含锂化合物和陶瓷颗粒；
[0032]所述隔膜满足：7.6≥M/(5.2PD+4Dv
50
)≥1.3；
[0033]其中，所述含锂化合物在陶瓷涂层中的质量为M mg/1540.25mm2；所述陶瓷涂层的压实密度为PD g/cm3；所述陶瓷颗粒的平均粒径为Dv
50
μm。
[0034]本专利技术所述隔膜中，当满足上述关系式时，陶瓷涂层中含锂化合物可充分作为补锂活性物质进行释放，同时由于涂布量和压实密度以及陶瓷颗粒粒径尺寸的限定，该隔膜的陶瓷涂层呈现出良好的组分均匀性和颗粒堆积均匀性，可实现良好的耐热稳定性以及补锂稳定性，不易掉粉，不会出现明显的自放电现象或者析锂现象，即使温度升高至250～350℃，所述隔膜也不会立刻熔化，有效提升了产品应用的安全性。此外，该隔膜对于电解液的浸润性高，应用在锂离子二次电池时可有效提升其循环性能。
[0035]在一些实施方式中M为20～50mg/1540.25mm2。
[0036]在所述范围时，陶瓷涂层的活性成分颗粒堆积均匀性和粘合性更高。
[0037]具体地，M可以为20mg/1540.25mm2、25mg/1540.25mm2、30mg/1540.25mm2、35mg/
1540.25mm2、40mg/1540.25mm2、45mg/1540.25mm2、50mg/1540.25mm2中的一者或任意两者的范围值。
[0038]在一些实施方式中M为25～45mg/1540.25mm2。
[0039]在一些实施方式中，所述M的测试方法为：将第二层膜溶解在链状或环状碳酸酯有机溶剂中，然后通过分离后取溶液干燥称重来测量M值。
[0040]在一些实施方式中PD为0.5～2g/cm3。
[0041]在所述范围内，所述陶瓷涂层的稳定性和补锂效率得到进一步优化。
[0042]具体地，PD可以为0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隔膜，其特征在于，所述隔膜包括基膜和设置于基膜至少一个表面上的陶瓷涂层；所述陶瓷涂层包含含锂化合物和陶瓷颗粒；所述隔膜满足：7.6≥M/(5.2PD+4Dv
50
)≥1.3；其中，所述含锂化合物在陶瓷涂层中的质量为M mg/1540.25mm2；所述陶瓷涂层的压实密度为PD g/cm3；所述陶瓷颗粒的平均粒径为Dv
50
μm。2.根据权利要求1所述隔膜，其特征在于，所述隔膜满足如下条件中的至少一者：(1)所述M为20～50mg/1540.25mm2；(2)所述PD为0.5～2g/cm3；(3)所述Dv
50
为0.5～3μm。3.根据权利要求1所述隔膜，其特征在于，所述陶瓷颗粒包括第一陶瓷颗粒和第二陶瓷颗粒，所述第一陶瓷颗粒和第二陶瓷颗粒的Dv
50
的比值为(1:4)～(1:10)。4.根据权利要求3所述隔膜，其特征在于，所述第一陶瓷颗粒的Dv
50
为0.05～0.5μ...

【专利技术属性】
技术研发人员：林沃荣，陈涛，徐金新，
申请(专利权)人：欣旺达动力科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：