[实用新型]高倍率电池隔膜及锂离子二次电池

说明书

本实用新型公开了一种高倍率电池隔膜及锂离子二次电池。所述高倍率电池隔膜包括隔膜本体，隔膜本体具有背对设置的第一面和第二面，第一面分布有复数个第一微孔，第二面分布有复数个第二微孔，第一微孔和第二微孔沿第一方向相连通，隔膜本体内部具有复数个沿第二方向一体形成的中空微结构，中空微结构的至少一端具有与外部连通的开口部，所述第一方向与第二方向相互交叉。本实用新型实施例提供的高倍率电池隔膜，内部具有一体成形的中空微结构，减少隔膜空隙曲折度和质量，提高隔膜保液量，提高了锂离子在隔膜中迁移速度；以及所述高倍率电池隔膜，孔隙率高、透气性能好、保液量多、可以大幅提高电池高倍率性能。

技术领域

本实用新型涉及一种电池隔膜，特别涉及一种高倍率电池隔膜及锂离子二次电池，属于电池技术领域。

背景技术

目前高倍率电池主要从材料纳米化、提高电解液电导率和隔膜孔隙率来进行改善，隔膜在正负极之间，锂离子从正极脱嵌，在电解液中溶剂化，然后通过隔膜进入负极端，去溶剂嵌入负极，整个过程中隔膜阻碍作用大，提高隔膜孔隙率、孔径分布可以大幅提高倍率性能。

现有隔膜制备主要有干法和湿法两种工艺，湿法热相分离工艺，原料混合—加热融化—挤出成薄片—薄片拉伸—萃取造孔，获得的隔膜孔径分布较好，可以做出更薄隔膜(厚度为5-9μm)，适合高倍率，但是其孔径曲折度高，不利于锂离子快速迁移。截面如图1所示。

为了提高降低孔径曲折度，人们通过在隔膜上涂覆具有中空结构的材料涂层或定向排布中空材料形成隔膜进行改善，虽然取得一定效果，但是额外的中空材料涂层增加了多余工序、提高工艺难度、成本、隔膜重量，影响电池能量密度提升。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高倍率电池隔膜及锂离子二次电池，以克服现有技术的不足。

为实现前述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案包括：

本实用新型实施例提供了一种高倍率电池隔膜，包括隔膜本体，所述隔膜本体具有背对设置的第一面和第二面，所述第一面分布有复数个第一微孔，所述第二面分布有复数个第二微孔，所述第一微孔和第二微孔沿第一方向相连通，所述隔膜本体内部具有复数个沿第二方向一体形成的中空微结构，所述中空微结构的至少一端具有与外部连通的开口部，所述第一方向与第二方向相互交叉。

进一步的，所述中空微结构为中空柱状结构。

优选的，所述开口部的形状包括圆形、椭圆形和长方形中的任意一种，但不限于此。

进一步的，所述开口部的直径为2-3μm；。

更进一步的，相邻两个所述中空微结构之间的间距为1-2μm。

进一步的，复数个所述中空微结构与隔膜本体的体积之比为5-9：25。

进一步的，复数个所述中空微结构呈矩阵分布。

优选的，所述第一方向与第二方向相垂直。

进一步的，所述第一微孔和第二微孔均包括纳米孔和微米孔，所述微米孔之间通过纳米孔连通。

更进一步的，所述微米孔的孔径0.09-0.12μm，所述纳米孔的孔径为10-20nm。

进一步的，所述第一面和第二面的孔隙率为35％-45％。

本实用新型实施例还提供了一种锂离子二次电池，包括所述的高倍率电池隔膜。

与现有技术相比，本实用新型的优点包括：本实用新型实施例提供的高倍率电池隔膜，内部具有一体成形的中空微结构，减少隔膜空隙曲折度和质量，提高隔膜保液量，提高了锂离子在隔膜中迁移速度，即提高锂离子在隔膜厚度方向迁移速度；以及本实用新型实施例提供的高倍率电池隔膜，孔隙率高、透气性能好、保液量多、可以大幅提高电池高倍率性能。