[实用新型]一种锂离子电池用隔膜及锂离子电池

说明书

本实用新型提供一种锂离子电池用隔膜，包括基材层和涂覆层，所述涂覆层涂覆在所述基材层的至少一面，所述涂覆层包括依次设置的第一涂覆层、第二涂覆层和第三涂覆层，所述第三涂覆层与所述基材层连接，所述第二涂覆层为隔热气凝胶层，所述隔热气凝胶层的孔隙率为80～99.5％。相比于现有技术，本实用新型提供的隔膜，在基材层基础上增加涂覆层的设置，并采用孔隙率为80～99.5％的气凝胶涂层，通过三层涂覆层的叠加设置，使得隔膜的吸液性能和保液性能均有所提高，解决了现有隔膜吸液能力和保液能力差的问题。此外，本实用新型还提供了含该隔膜的锂离子电池。

技术领域

本实用新型涉及锂电池领域，具体涉及一种锂离子电池用隔膜及锂离子电池。

背景技术

锂电池的结构中，隔膜是关键的内层组件之一。隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等，直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性，性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。隔膜的主要作用是使电池的正、负极分隔开来，防止两极接触而短路；同时还需要具备能使电解质离子通过的作用。对于不同的电池种类，采用的隔膜也会不相同，而隔膜的物理化学性质对电池的性能有很大的影响，通常隔膜均是采用不导电材质。对于锂电池系列，由于电解液为有机溶剂体系，因而需要有耐有机溶剂的隔膜材料，一般采用高强度薄膜化的聚烯烃多孔膜，主要包括有聚丙烯和聚乙烯隔膜、丙烯和乙烯共聚物、聚乙烯共聚物等隔膜。

但现有的电池隔膜吸液能力和保液能力欠缺，而且随着电池容量的提高，电池内的化学物质越来越多，密度也越来越大，隔膜对电解液的吸收也越来越困难，电解液不能完全浸润，导致电池内阻增大从而导致锂电池容量降低，并且容易引起电池爆炸。此外，聚烯烃多孔类膜收缩率大，吸水性强，尺寸稳定性差，难以制得高精度制品，限制了其长期使用。

为了解决上述问题，中国实用新型专利(CN201420868777.5)公开了一种隔膜，包括隔膜主体以及设置在隔膜主体的至少一个表面上的沟槽，所述沟槽的至少一端延伸至所述隔膜主体的侧边。通过在隔膜表面设置沟槽，以提高隔膜的保液能力。但也正是由于该沟槽的设计，导致隔膜的拉伸强度降低，在进行隔膜拉伸时容易撕裂，从而产生一系列的电池安全问题。

有鉴于此，确有必要提供一种解决上述问题的技术方案。

实用新型内容

本实用新型的目的之一在于：通过提供一种锂离子电池用隔膜，解决现有隔膜吸液能力和保液能力差的问题，提高隔膜的吸液性能和保液性能，进而提高电池的循环寿命，减少极片的循环恶化问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种锂离子电池用隔膜，包括基材层和涂覆层，所述涂覆层涂覆在所述基材层的至少一面，所述涂覆层包括依次设置的第一涂覆层、第二涂覆层和第三涂覆层，所述第三涂覆层与所述基材层连接，所述第二涂覆层为隔热气凝胶层，所述隔热气凝胶层的孔隙率为80～99.5％。

本实用新型提供的隔膜，在基材层基础上增加涂覆层的设置，通过三层涂覆层的叠加设置，使得隔膜的吸液性能和保液性能均有所提高，解决了现有隔膜吸液能力和保液能力差的问题。在裸电芯中加入电解液后，壳体内液态电解液的残留大大减少；同时这种隔膜有助于将电解液牢牢锁住在电芯中，提高了电池的循环寿命和减少了极片的循环恶化问题；此外，对于电池的高温性能和安全性能也有一定的提高，当电池遭受高温、穿刺、撞击、挤压等情况时，仍可以处于安全状态。其中，采用孔隙率为80～99.5％的气凝胶涂层，可以使得隔膜吸收并保持更多的电解液，提高了电池循环性能，同时还可以起到隔热的作用；此外，在隔热气凝胶层和基材层之间还设置有第三涂覆层，可以提高隔膜的整体致密性，保证了电池的安全性能。

优选的，所述涂覆层涂覆在所述基材层的两面。即隔膜整体上由七层结构组成，由基材层为中心向两侧展开三层涂覆层。在基材层的两侧均涂覆三层涂覆层，可以更近一步提高电池的吸液和保液能力，在加入电解液后，使得壳体内没有液态电解液的残留。