[发明专利]一种改性隔膜、锂离子电池和用电装置

说明书

本发明提供了一种改性隔膜、锂离子电池和用电装置，包括基膜和第一涂层；第一涂层涂覆于所述基膜的至少一表面，包括添加剂和氨基醇；其中，所述氨基醇中的氨基和羟基接枝于所述添加剂。相比于现有技术，本发明提供的隔膜，在第一涂层中添加了氨基醇，氨基醇中具有大量的羟基和氨基等亲水基团，将羟基与氨基接枝于添加剂上，可以加速电解液在第一涂层上的扩散速度，有助于改善电解液对第一涂层的浸润性能，进而增强隔膜的浸润性能，为锂离子传输提供良好的通道，使其更易在隔膜与极片间迁移。由此解决了目前隔膜浸润性差的问题，有效避免了电芯化成后的界面不良等问题，实现了电池的高功率密度，以及电池循环寿命的延长和安全性能的提升。

技术领域

本发明涉及锂电池领域，具体涉及一种改性隔膜、锂离子电池和用电装置。

背景技术

锂离子电池具有高功率密度，高能量密度，相对较长的使用寿命和对环境友好的优点，因此在消费电子和电动汽车(EV)的发展中起着决定性的作用。尽管锂离子电池取得了长足的进步，但费时的充电却给消费电子及电动汽车的广泛使用带来了技术障碍。为了满足客户的期望，增加了电池的容量，但同时增加了充电时间，对用户带来不便。因此，目前主要发展方向为缩短充电时间而不牺牲容量，快速充电已成为锂离子电池发展的长期战略目标。

在锂离子电池中，Li离子的传输行为发生在几个空间中，包括电极内部、隔膜及隔膜的内部、电极/电解质-电极界面。显然，隔膜会通过其表面化学组成和多孔结构严重影响锂离子在隔膜/电解质-电极界面和隔膜内部的传输行为。因此，优化隔膜是一种缩短充电时间的有效策略。

锂离子依靠电解液为载体，在充放电过程中来回穿梭于隔膜，而隔膜表面的化学组成会影响到电解液在隔膜上的浸润及扩散，若电解液未完全浸润隔膜，会导致充放电过程中锂离子的迁移受阻，负极表面会出现发黑等异常现象，严重时会产生析锂。因此隔膜的浸润性能对电池的高功率密度，长循环寿命和优异的锂离子电池安全性起到至关重要的作用。

有鉴于此，确有必要提供一种提高隔膜浸润性能的技术方案。

发明内容

本发明的目的之一在于：提供一种改性隔膜，以解决目前隔膜浸润性差的问题，通过采用本发明的改性隔膜，改善了锂离子的传输特性，有效提高了隔膜对电解液的浸润性能，进而实现了电池的高功率密度、长循环寿命和优异的安全性。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种改性隔膜，包括：

基膜；

第一涂层，涂覆于所述基膜的至少一表面，包括添加剂和氨基醇；

其中，所述氨基醇中的氨基和羟基接枝于所述添加剂。

优选的，所述添加剂为PMMA或PVDF。

优选的，所述氨基醇为2-羟基乙胺、三乙醇胺、3-氨基-3苯基-1-丙醇、2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇、DL-苯甘氨醇、二甘醇胺、3-甲胺基-1,2-丙二醇中的至少一种。

优选的，所述添加剂与所述氨基醇的重量比为(20～40):(5～20)。

优选的，所述第一涂层还包括润湿剂和粘接剂；所述润湿剂为硅酸盐类或碱金属磷酸盐类；所述粘接剂为丙烯酸类、酰胺类、乙烯醇类、聚丙烯酸脂、烷氧基聚硅氧烷中的至少一种。

优选的，所述添加剂、氨基醇、粘接剂和润湿剂的重量比为(20～40):(5～20)：(1～10)：(1～5)。

优选的，还包括第二涂层，所述第二涂层设置于所述基膜与所述第一涂层之间。