[发明专利]一种锂离子电池隔离膜

说明书

本发明属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电池隔离膜，包括基膜、陶瓷涂层和聚合物涂层，所述陶瓷涂层设置于所述基膜的一面，所述聚合物涂层设置于所述基膜的另一面以及所述陶瓷涂层的表面；所述陶瓷涂层包括陶瓷颗粒、纳米纤维和抗静电剂A，所述聚合物涂层包括高分子材料和抗静电剂B。相比于现有技术，本发明的隔离膜热稳定性好、电解液浸润性好，且具有抗静电作用。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电池隔离膜。

背景技术

锂离子电池既具有工作电压高、能量密度大、长循环寿命、无记忆效应和无污染的特点，又具有安全、可靠且能快速充放电等优点，是各类电子产品的主要电源，是绿色环保型无污染的二次电池，符合当今各国能源环保方面的发展需求，在各行各业的使用量正在迅速增加。

锂离子电池的四大关键材料为正极材料、负极材料、电解液以及隔膜。隔膜的主要功能是隔离正负极并阻止电子穿过，同时能允许离子通过，从而完成在充放电过程中锂离子在正负极之间的快速传输。电池的制作是将一片隔离膜、一片阳极、一片隔离膜、一片阴极叠加卷绕制做而成，然后卷绕过程中因为隔离膜本身的静电大或者设备除静电能力弱，卷绕完成后，会由于隔离膜静电吸附卷针和极片，导致抽针时带出极片，导致尺寸异常、极耳错位等，电芯报废，材料成本损失较大。

隔离膜作为一款绝缘性高分子材料，介电常数为2.0～2.4，一方面在湿度较低的条件下涂覆加工，容易产能较大静电，另一方面，即使设备安装除静电装置，高速生产过程中，设备难以将隔离膜静电全部消除。因此，隔离膜卷绕成电芯的过程，面临着抽针时隔离膜将极片带出导致整个电芯报废的问题，材料成本损耗很高。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种锂离子电池隔离膜，热稳定性好、电解液浸润性好，且具有抗静电作用。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种锂离子电池隔离膜，包括基膜、陶瓷涂层和聚合物涂层，所述陶瓷涂层设置于所述基膜的一面，所述聚合物涂层设置于所述基膜的另一面以及所述陶瓷涂层的表面；所述陶瓷涂层包括陶瓷颗粒、纳米纤维和抗静电剂A，所述聚合物涂层包括高分子材料和抗静电剂B。

作为本发明所述的锂离子电池隔离膜的一种改进，所述抗静电剂A包覆于所述陶瓷颗粒表面和所述纳米纤维表面，所述抗静电剂B包覆于所述高分子材料表面。

作为本发明所述的锂离子电池隔离膜的一种改进，所述陶瓷涂层由固含量为26～35％的陶瓷浆料涂覆干燥形成，所述陶瓷浆料具体包括陶瓷颗粒、增稠剂、纳米纤维、分散剂、粘接剂和抗静电剂A；所述陶瓷颗粒占所述陶瓷浆料总质量的10～50％，所述抗静电剂A占所述陶瓷浆料总质量的0.2～10％。

作为本发明所述的锂离子电池隔离膜的一种改进，所述聚合物涂层由固含量为3～8％的聚合物浆料涂覆干燥形成，所述聚合物浆料包括高分子材料、增稠剂、分散剂、粘接剂和抗静电剂B；所述高分子材料占所述聚合物浆料总质量的20～80％，所述抗静电剂B占所述聚合物浆料总质量的0.2～10％。

作为本发明所述的锂离子电池隔离膜的一种改进，所述陶瓷颗粒包括 SiO₂、Al₂O₃、CaO、TiO₂、MgO、ZnO、SnO₂、ZrO₂、AlOOH、Mg(OH)₂和BaSO₄中的至少一种；所述陶瓷颗粒的粒径为0.5～1.2μm。

作为本发明所述的锂离子电池隔离膜的一种改进，所述纳米纤维包括甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素和羟丙基甲基纤维素中的至少一种，所述纳米纤维的相对分子量为10000～200000，直径为5～1000nm，长度为 5～1000nm。