[发明专利]一种隔膜及包括该隔膜的电池

说明书

本发明提供了一种隔膜及包括该隔膜的电池，所述隔膜包括高分子聚合物、导离子绝缘填料和胶黏剂，所述高分子聚合物是UV固化丙烯酸树脂单体和/或UV固化乙烯基单体通过UV固化反应得到的，所述导离子绝缘填料和胶黏剂填充在高分子聚合物的三维网络结构的空隙中。所述隔膜是通过UV紫外光固化技术制备得到的，所述隔膜具有热稳定性好、抗穿刺强度高、电解液润湿性能好的特点，由其组成的电池的安全性能和循环性能优异。

技术领域

本发明属于隔膜技术领域，具体涉及一种隔膜及包括该隔膜的电池。

背景技术

锂离子电池具有电压高、比能量大、循环寿命长等优点，被广泛的应用消费电子产品、新能源汽车、储能器件等领域。随着锂离子电池的发展，特别是消费类电子趋于小型化，对于锂离子电池的能量密度提出了更高的要求。

锂离子电池主要由正极、负极、隔膜、电解液四大部分组成，隔膜主要为了防止正负极短路、使电子不能够通过，离子可以自由通过。现有的隔膜通常由PP/PE材料构成，其存在热稳定差、抗穿刺差及电解液润湿不足、制造工艺复杂等缺点。

发明内容

为了改善现有技术的不足，本发明的目的是提供一种隔膜及包括该隔膜的电池，所述隔膜是通过UV紫外光固化技术制备得到的，所述隔膜具有热稳定性好、抗穿刺强度高、电解液润湿性能好的特点，由其组成的电池的安全性能和循环性能优异。

本发明目的是通过如下技术方案实现的：

一种隔膜，所述隔膜包括高分子聚合物、导离子绝缘填料和胶黏剂，所述高分子聚合物是UV固化丙烯酸树脂单体和/或UV固化乙烯基单体通过UV固化反应得到的，所述导离子绝缘填料和胶黏剂填充在高分子聚合物的三维网络结构的空隙中。

根据本发明的实施方式，所述高分子聚合物具有三维网络结构。

根据本发明的实施方式，所述高分子聚合物的分子量为10万～50万。

根据本发明的实施方式，所述高分子聚合物的Tg为80℃～150℃。

根据本发明的实施方式，所述高分子聚合物的熔点为300℃～400℃。

根据本发明的实施方式，所述高分子聚合物的质量占所述隔膜总质量的30％～94％，例如为30％、32％、35％、38％、40％、42％、45％、48％、50％、52％、54％、55％、58％、60％、62％、65％、68％、70％、72％、75％、78％、80％、82％、85％、88％、90％、92％或94％。

根据本发明的实施方式，所述UV固化丙烯酸树脂单体选自1,4-丁二醇二丙烯酸酯(BDDA)、环氧丙烯酸酯、氨基甲酸丙烯酸酯、甘油化三丙烯酸酯、乙烯丙烯酸酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸正丁酯中的至少一种。

根据本发明的实施方式，所述UV固化乙烯基单体选自苯乙烯(St)、N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)、4-羟丁基乙烯基醚(HBVE)中的至少一种。

根据本发明的实施方式，所述高分子聚合物是UV固化丙烯酸树脂单体和/或UV固化乙烯基单体在引发剂的作用下通过UV固化反应得到的。

根据本发明的实施方式，所述引发剂选自2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉苯基)丁酮、1-羟基环已基苯基酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(HMPP)、1,1'-(亚甲基二-4,1-亚苯基)双[2-羟基-2-甲基-1-丙酮]、2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮、2-苄基-2-(二甲基氨基)-4′-吗啉代丁苯酮(DBMP)中的至少一种。

根据本发明的实施方式，所述引发剂的加入量为UV固化丙烯酸树脂单体和/或UV固化乙烯基单体、导离子绝缘填料和胶黏剂的总质量的1％～5％。