[发明专利]一种锂离子电池隔膜及其制备方法以及锂离子电池

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膜及其制备方法，包括基膜层和陶瓷复合层，所述陶瓷复合层设置于所述基膜层的表面，所述陶瓷复合层的孔隙率为50％～80％，孔径大小为0.1‑0.5um。本发明的一种锂离子电池隔膜，通过在基膜层涂覆陶瓷复合层，陶瓷复合层具有较大的孔隙率以及较大的孔径，既提高隔膜整体的机械强度，也提高吸液率，从而提高锂离子传输速率，从而改善在高动力大倍率输出或多次充放电循环后出现电解液浸润不足、界面黑斑，析锂，循环容易保持率低的情况。

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膜及其制备方法以及锂离子电池。

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。隔离膜自身的孔隙大小及均一性，会影响锂离子迁移的快慢，从而影响到电芯的动力学性能如循环、倍率性能、低温析锂窗口等。

常规的隔离膜涂层为单层或多层陶瓷、聚合物或陶瓷聚合物混合材料，通过干燥后颗粒之间的堆积的孔隙形成锂离子通道，因材料的本身粒径较小、堆积密度较大，涂层孔隙上升的空间很小，涂层吸收电解液的能力要继续上升成为了瓶颈，在高动力学性能的项目上仍有一些弊端：如：随着循环次数越多、倍率越大，越容易出现电解液浸润不足，界面黑斑，析锂窗口窄，循环容量保持率低等特点。

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膜，设置有具有较大的孔隙率以及较大的孔径的陶瓷复合层，既提高隔膜整体的机械强度，也提高吸液率，从而提高锂离子传输速率，从而改善在高动力大倍率输出或多次充放电循环后出现电解液浸润不足、界面黑斑，析锂，循环容易保持率低的情况。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种锂离子电池隔膜，其特征在于：包括基膜层和陶瓷复合层，所述陶瓷复合层设置于所述基膜层的表面，所述陶瓷复合层的孔隙率为50％～80％，孔径大小为0.1-0.5um。

作为本发明一种锂离子电池隔膜的一种改进，所述基膜层的材质为PE、PP或者PE/PP/PE复合隔离膜，所述基膜层的熔点130-160℃，厚度为3～20um，孔隙率在20-50％，透气度在30-400sec/100cc。基膜层具有一定的孔隙率，能形成一定的锂离子通道，而且具有一定的透气度，当孔隙率较小时，基膜层与陶瓷复合层复合后整体孔隙率变小，不利于锂离子传输，当孔隙率较大时，由于基膜层厚度较薄，容易在制备时损坏。

作为本发明一种锂离子电池隔膜的一种改进，所述锂离子电池隔膜还包括用于粘接的粘接层，所述粘接层设置于所述基膜层远离所述陶瓷复合层的一面和设置于所述陶瓷复合层远离所述基膜层的一面。粘接层用于与正极或负极粘接，形成结构紧凑的隔膜，同时也能分离正极和负极。粘接层包括第一粘接层和第二粘接层，第一粘接层和第二粘接层仅用于区别二者的位置，其二者的制备原料以及方法、尺寸厚度均相同，下同。

作为本发明一种锂离子电池隔膜的一种改进，所述粘接层的厚度为0.2～10um，涂覆克重为0.05～5.0g/m²，热收缩≤10％，剥离强度≥20N/m。粘接层具有热稳定性，热收缩小，不易在高温下发生缩卷，而且剥离强度大，不易剥离。