[发明专利]隔膜和锂离子电池

说明书

技术领域

本发明涉及到新能源领域，特别是涉及到隔膜和锂离子电池。

背景技术

世界各国对改善环保的呼声日益高涨，各种各样的电动汽车脱颖而出。但由于电池的能量密度与汽油相比差上百倍，远未达到电动汽车所要求的数值，专家估计在未来10年内电动汽车还无法完全取代燃油发动机汽车，电池技术严重阻碍了电动汽车的普遍普及。

当前本领域技术人员开发了一种混合动力装置(Hybrid-Electric Vehicle，缩写HEV)的汽车。所谓混合动力装置就是将电动机与辅助动力单元组合在一辆汽车上做驱动力，辅助动力单元实际上是一台小型燃料发动机或动力发电机组。这种混合动力装置既发挥了发动机持续工作时间长，动力性好的优点，又可以发挥电动机无污染、低噪声的好处，二者“并肩战斗”，取长补短，汽车的热效率可提高10％以上，废气排放可降低30％以上。但HEV中的电池作为汽车启停的动力来源，在启动汽车时，需要足够大的电流来发动汽车，对HEV的电池的超大功率性能要求要比普通的电池高出很多，必须满足短时间的超高功率放电的要求。

现有隔膜的有机涂层的涂覆方式影响HEV的电池的短时间超高功率放电的性能。有机涂层在隔膜表面过于密集，当有机涂层被非水电解液浸泡或热压后，会在隔膜基材表面局部或大面积成膜，造成隔膜的孔径被堵塞，增大电芯内阻，电池在高功率充放电时，锂离子不能快速的迁移，能量不能在短时间内进行回收或释放，电池功率特性不能满足HEV汽车的启停要求。而且现有HEV电芯内部存在的较大的电阻效益，在瞬时大电流高功率工作时，电芯内部及表面的温度急速上升。通过实验测试，普通HEV的电芯在使用中其表面局部温度已经达到70℃，电芯内部极片隔膜处的温度可能在80-90℃之间，这就需要电芯内部的组件具有快速传导热的功能，使局部过高的温度点能够快速的将热量分散并传导到电芯表面，以降低局部过热导致的电池热失控风险。

因此，现有技术还有待改进。

发明内容

本发明的主要目的为提供一种隔膜，旨在解决现有隔膜无法满足锂离子电池新能源汽车启停时需要的超高功率放电的技术要求。

本发明提出一种隔膜，包括隔膜基材以及有机涂层，所述有机涂层由具有粘结性的有机聚合物以间隙分散涂布的指定厚度条状分布于所述隔膜基材的单面或双面形成。

优选地，还包括陶瓷涂层，所述陶瓷涂层与所述有机涂层位于隔膜的同面和/或异面。

优选地，所述陶瓷涂层与所述有机涂层位于隔膜的同面，且所述陶瓷涂层位于所述隔膜基材和所述有机涂层之间。

优选地，所述陶瓷涂层通过将分散于有机溶剂的氮化铝涂布于所述隔膜基材的表面形成。

优选地，所述氮化铝的粒径范围包括0.1um至1um；所述陶瓷涂层的厚度范围包括：2um至4um。

优选地，所述有机聚合物包括聚偏氟乙烯、丁苯橡胶、丙烯酸甲酯、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸中的一种或几种；所述有机涂层的厚度范围包括1um至10um。

优选地，所述隔膜基材包括聚丙烯、聚乙烯、聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三层复合膜、聚酰亚胺膜、纤维素无纺布隔膜中一种；所述隔膜基材的厚度范围包括7um至25um；所述隔膜基材的孔隙率范围40％至60％；所述隔膜基材的透气度范围包括100s/100ml至300s/100ml。

本发明还提供了一种锂离子二次电池，包括上述的隔膜，还包括正极片、负极片以及电解液；所述隔膜位于所述正极片与所述负极片之间，所述电解液浸润所述正极片、负极片以及隔膜的全部界面。

优选地，所述正极片包括铝箔以及涂覆于所述铝箔上的镍钴锰酸锂正极材料、导电剂和粘结剂；所述镍钴锰酸锂正极材料、导电剂和粘结剂的质量比为：90～96：2～5：2～5。

优选地，所述负极片包括铜箔以及涂覆于所述铜箔的石墨、导电剂、增稠剂和水性粘结剂；所述石墨、导电剂、增稠剂和水性粘结剂的质量比为91～96：1～4：1～2：2～3。