[实用新型]安全性高循环性好的锂离子电池涂布隔离膜

说明书

本实用新型涉及一种安全性高循环性好的锂离子电池涂布隔离膜，其特征在于，包括基材层及功能层，功能层形成于所述基材层的至少一个表面上；功能层包含无机功能层和有机功能层，无机功能层直接设置在基材膜的至少一个表面，有机功能层可设置在无机功能层和基材膜上的至少一个表面。本实用新型功能层中的无机功能层可以提高隔离膜的耐热性，有机功能层能增强隔离膜与电池极片间的粘结性，减少电池极片与隔离膜之间的间隙并提高电池的机械强度。此新型功能层的设计能全面提高电池的安全性和循环性能。

技术领域

本实用新型专利涉及一种锂电池涂布隔膜的生产技术，具体的是一种安全性高循环性好的锂离子电池涂布隔离膜。

背景技术

动力锂电池的安全性是新能源汽车大规模推广应用过程中最重要的焦点问题之一。隔膜作为锂电池的重要内层组件，其作用是隔离正负极以防止短路，同时能使锂离子在其间传导，其性能决定着锂电池的内阻、界面结构，影响着电池的容量和循环性能，并与锂电池的安全性息息相关。

目前市面上使用的锂电池隔膜材料主要是以干法制备隔膜的聚丙烯和湿法制备隔膜的聚乙烯。聚烯烃隔膜有很多优点，但其缺点如热稳定差不容忽视。聚丙烯和聚乙烯的熔点约为150℃和135℃，特殊的加工过程使得高温下聚烯烃隔膜很容易收缩进而导致电池内部短路，引起起火或爆炸。疏水性的聚烯烃对电解液的润湿性较差，而且在电池加工使用过程中隔膜与极片之间的间隙，都会导致电池循环寿命差。

为了解决上述问题，在聚烯烃隔膜上涂布无机粉体和其他有机材料作为一种有效的改善聚烯烃隔膜热稳定性和循环寿命的方法被广泛提及和使用，比如将无机粉体和聚偏氟乙烯类树脂混合涂布于聚烯烃基材膜上来改善聚烯烃隔膜的热稳定性和循环性能。但此类方法仍存在不少问题，比如此类膜在高温下如150℃热收缩率依然较高；为达到较好的抗热收缩效果又往往会导致涂层与极片的粘合性不佳。

因此，为进一步提高聚烯烃隔膜高温下的热稳定性和电极与隔膜之间的粘结性，提升锂电池的安全性和循环寿命，成为发展的方向。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种安全性高循环性好的锂离子电池涂布隔离膜。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种安全性高循环性好的锂离子电池涂布隔离膜，包括基材层及功能层，功能层形成于所述基材层的至少一个表面上；功能层包含无机功能层和有机功能层，无机功能层直接设置在基材膜的至少一个表面，有机功能层可设置在无机功能层和基材膜上的至少一个表面。

无机功能层包括陶瓷颗粒和粘合剂，该功能层能使锂离子通过并起到支撑保护的作用，维持隔离膜的结构，不会因基材层熔化或大面积收缩而失去分隔正负极片的作用，避免正负极片的短路，阻止电池的燃烧甚至爆炸。

有机功能层为氟树脂类有机物，所述的有机物能与电池极片中的粘合剂发生热融合，显著提高电池的机械强度，防止电池在循环过程中变形，并减少极片与隔膜之间的间隙增加电池的循环寿命。

无机功能层的厚度介于0.5～10微米之间。

有机功能层的厚度介于0.3～2.0微米之间。

所述功能层，其结构可以是无机功能层或有机功能层的单层单元或由形成于基材膜上的无机功能层以及形成于上述无机功能层上的有机功能层共同组成的双层单元。

作为本实用新型的一种优化的方案，所述基材层包括重均分子量在200万或以上的超高分子量聚乙烯、线性聚乙烯、支化聚乙烯、密度介于0.941～0.960之间的高密度聚乙烯、密度介于0.915～0.940克/立方厘米之间的低密度聚乙烯、交联聚乙烯、聚丙烯中的一种或多种形成的共聚物，所述隔膜基材的孔隙率介于38％～42％之间。