[发明专利]一种锂离子动力电池及其隔膜

说明书

本发明属于锂离子动力电池技术领域，具体涉及一种锂离子动力电池用隔膜，包括聚烯烃微孔膜，涂覆在聚烯烃微孔膜至少一个表面的无机‑有机涂层，以及涂覆在聚烯烃微孔膜和/或无机‑有机涂层表面的有机‑无机涂层。其中无机‑有机涂层由无机物颗粒和有机聚合物粘结剂组成，有机‑无机涂层由聚合物热熔胶、有机聚合物粘结剂和无机物颗粒组成。无机‑有机涂层提升了聚烯烃微孔膜的热稳定性，降低了高温热收缩；有机‑无机涂层中聚合物热熔胶提供了电极和隔膜间的粘附作用，无机物颗粒提供了涂层中的锂离子通道，保证了电极和隔膜粘结的同时，隔膜具有相对较低的透气度，不至于影响电池的高倍率放电。

技术领域

本发明属于锂离子动力电池技术领域，具体涉及一种锂离子动力电池用隔膜。

背景技术

随着国家对电池能量密度要求的不断提高，同时也为迎合市场发展的需要，需要不断降低电池的生产成本，提高其生产效率，方能在激烈的市场竞争中夺得一席之地。日韩等先进的电池生产企业均选择卷绕工艺，该工艺生产的电芯具有高效率、高一致性等优点，但制备的电芯呈双拱形，中间凸两边凹，需要进行整形处理。在一定条件下，将电池正负极片压合成一体且不会发生反弹，单纯依靠压力显然无法做到，那么就需要在各界面间提供具有一定粘性的涂层起到粘接作用，业内认为最好的方式是在隔膜表面进行粘性处理。由于陶瓷隔膜已经得到普及，其高温稳定性优异，能够提高电池的安全性能，经过论证，在陶瓷隔膜基础上进行粘性处理能够保留隔膜的高温稳定性，同时赋予其粘结正负极片的作用，经过压合后的电芯，能降低装配难度和生产过程报废率，同时改善电池内部界面，提高循环性能。

通常采用的方法是在常规聚烯烃陶瓷隔膜表面涂覆一层有机物涂层，利用电芯冷热压装置对电芯进行热压整形，有机物软化形成隔膜和极片之间粘结，但存在的问题是有机物涂层覆盖率过高会影响隔膜透气，进而影响电池的倍率充放电性能，有机物涂层覆盖率过低则达不到隔膜和极片的粘结效果，粘结力和隔膜透气之间的平衡很难把握，且工艺难以精准实现。

发明内容

本发明的目的是提供一种锂离子动力电池用隔膜，以克服目前常规聚烯烃陶瓷隔膜无法粘结和有机物涂层粘结与透气无法兼顾的缺点，保证隔膜和极片有足够粘结力的同时，隔膜还有较高的透气性，不影响电池的高倍率充放电性能；

本发明的锂离子动力电池用隔膜，包括聚烯烃微孔膜；涂覆在聚烯烃微孔膜至少一个表面的无机-有机涂层；涂覆在聚烯烃微孔膜和/或无机-有机涂层表面的有机-无机涂层；

所述的聚烯烃微孔膜厚度为5～25μm；无机-有机涂层厚度为1～10μm。

所述的无机-有机涂层包含无机物颗粒和有机聚合物粘结剂，其中，无机-有机涂层按质量百分比其组成为：无机物颗粒为80％～99％，有机聚合物粘结剂为1％～20％，优选为无机物颗粒95％～98％，有机聚合物粘结剂2％～5％；

所述的无机物颗粒为三氧化二铝、二氧化硅、二氧化锆、勃姆石、硫酸钡中的一种或几种；所述有机聚合物粘结剂为聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚乙烯醇、聚氨酯、羧甲基纤维素钠(CMC)、丁苯橡胶(SBR)、聚丙烯酸酯、聚丙烯腈、聚丙烯酰胺、乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液中的一种或几种；

所述的涂覆在聚烯烃微孔膜和/或无机-有机涂层表面的有机-无机涂层厚度为0.5～5μm；

所述的有机-无机涂层包含聚合物热熔胶、有机聚合物粘结剂和无机物颗粒，其中，有机-无机涂层按质量百分比其组成为：聚合物热熔胶为70％～98％，有机聚合物粘结剂为1％～10％，无机物颗粒为1％～29％，优选为聚合物热熔胶为80％～98％，有机聚合物粘结剂为1％～10％，无机物颗粒为1％～19％；