[发明专利]一种电池隔离膜及含该隔离膜的锂离子电池

说明书

本发明公开了一种电池隔离膜及含该隔离膜的锂离子电池，包括隔离膜基层和设置于隔离膜基层两侧的第一混合涂覆层和陶瓷层；所述陶瓷层外设有第二混合涂覆层。本发明所使用的各层的成本相对较低，可以有效的降低隔离膜的生产成本；通过基层外各结构层的合理设置，有效的提高电芯热滥用及穿刺的通过率以及电芯的硬度。第一混合涂覆层和第二混合涂覆层均为混合层，兼顾了两种材料的特性，陶瓷层不仅具有优良的耐高温性、耐热收缩性能和穿刺强度，进而提高电池的安全性能。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及到一种电池隔离膜及含该隔离膜的锂离子电池。

背景技术

锂离子二次电池中用于隔离正极极片和负极极片的隔离膜一般为单层或多层微孔及多孔性薄膜，材质为聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)及其复合材料，主要功能是防止正极极片和负极极片之间短路、提供离子通道，保持电解液正常功能。随着锂离子二次电池能量密度越来越高，应用电压窗口及温度范围越来越宽，客户对锂离子二次电池的安全保障提出了越来越苛刻的要求，锂离子二次电池安全性能成了一项极大的挑战。

然而，由单一(即单层)的PE或PP构成的隔离膜热收缩温度低，隔离膜的破裂温度也低，这种简单的隔离膜强度低不足以阻隔正极极片的正极活性材料层和负极极片的负极活性材料层及正极活性材料层所含的正极活性材料形成的枝晶，且隔离膜收缩后隔离膜的电阻急剧增大不利于电芯所产生的热的扩散及热失控的控制，因此不认为是对热失控安全性最好的材料。

目前的聚合物锂离子电池的制造过程中采用的隔离膜不能同时满足电芯外观要求不变形、钢钉穿刺及热滥用性能要求。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足之处而提供一种材料经济、提高电芯热滥用及穿刺的通过率以及电芯的硬度的一种电池隔离膜及含该隔离膜的锂离子电池。

本发明是通过如下方式实现的：一种电池隔离膜，包括隔离膜基层和设置于隔离膜基层两侧的第一混合涂覆层和陶瓷层；所述陶瓷层外设有第二混合涂覆层。

进一步的，所述隔离膜基层的厚度为5um、7um、9um、12um、16um中的任意一种。基材从成本、性能方面可以考虑国产的或者是进口的，国产的有重庆纽米、沧州明珠、苏州捷力、上海恩捷、星源材质等，进口的有旭化成、韩国SK、韩国w-scope、Celgard等。

进一步的，所述隔离膜基层的厚度为7um。

进一步的，所述第一混合涂覆层的面密度为1.8-2.2g/m2。

进一步的，所述陶瓷层的面密度为2.0-2.4g/m2。

进一步的，所述第二混合涂覆层的面密度为1.6-2.0g/m2。

一种锂离子电池，包括正极、负极及设置在正极与负极之间的隔离膜，所述隔离膜为上述的隔离膜；所述隔离膜、正极、负极卷绕后的卷芯设置在铝塑膜壳中。

本发明的有益效果在于：所使用的各层的成本相对较低，可以有效的降低隔离膜的生产成本；通过基层外各结构层的合理设置，有效的提高电芯热滥用及穿刺的通过率以及电芯的硬度。第一混合涂覆层和第二混合涂覆层均为混合层，兼顾了两种材料的特性，陶瓷不仅具有优良的耐高温性、耐热收缩性能和穿刺强度，进而提高电池的安全性能，陶瓷为氧化铝，氧化铝不仅具有优良的耐高温性、耐热收缩性能和穿刺强度，进而提高电池的安全性能。PVDF胶(聚偏氟乙烯)具有优良的耐化学腐蚀性、耐高温色变性、耐氧化性、耐磨性、柔韧性以及很高的抗涨强度和耐冲击性强度。本发明混合层可以兼顾隔膜的热收缩能力、抗穿刺能力以及隔膜对电芯正负极片的粘结力，从而提高电芯热滥用及穿刺的通过率以及电芯的硬度。通过减小第二混合涂覆层的面密度来减小涂层厚度，可以减小隔膜的总厚度提高电芯的能量密度。

陶瓷层的设置可以有效提高隔膜的热收缩能力和抗穿刺能力从而提高电芯热滥用及穿刺的通过率以及减小电芯的变形程度。

附图说明