锂离子电池隔膜及锂离子电池制造技术

本发明专利技术揭示了一种锂离子电池隔膜及锂离子电池，其中，锂离子电池隔膜，包括：隔膜基材以及非对称型有机涂层，所述非对称型有机涂层包括由有机聚合物分别涂布于所述隔膜基材的双面的第一有机涂层和第二有机涂层，其中，所述第一有机涂层与所述第二有机涂层包括采用相同有机聚合物制成的面密度不同的非对称型有机涂层，或者包括采用不同有机聚合物制成的面密度相同的非对称型有机涂层，或者包括采用不同有机聚合物制成的面密度不同的非对称型有机涂层。本发明专利技术通过在隔膜基材的双面涂布非对称型有机涂层，在满足锂离子电池正负极片与隔膜的粘接性的同时，降低了锂离子电池的直流内阻，使得锂离子电池能够拥有更优的性能。

【技术实现步骤摘要】
锂离子电池隔膜及锂离子电池
本专利技术涉及锂离子电池
，具体涉及一种锂离子电池隔膜及锂离子电池。
技术介绍
现有的锂离子电池主要由正极材料、负极材料、隔膜和电解液等构成。而其中的隔膜是锂离子电池核心关键材料之一。在锂离子电池中，隔膜主要起到防止正、负极接触并允许离子传导的作用。目前，现有的商品化的锂离子电池中采用的主要是具有微孔结构的聚烯烃类隔膜材料，然后在其表面加上无机与有机涂层。有机涂层，有单双面之分，采用单面有机涂层时，只能保证隔膜/正极或者隔膜/负极两个界面其中的一个面有良好的粘接，另一面无粘接效果，整个电池硬度不高。采用双面有机涂层时，能将正负极粘接到一起，提高锂离子电池的硬度，防止锂离子电池在充放电过程中发生变形。两边的有机涂层都是一样的，可以理解为对称型的有机涂层，这样的好处是对称型涂层的工艺是相同的，在加工时可以降低复杂程度，从而减少管理成本。然而，涂布在隔膜/正极与隔膜/负极两个界面上的有机涂层对锂离子电池性能会起到不同的影响。这种对称型涂层在锂离子电池中只考虑了整体性能，虽然可以降低成本，但没有考虑到在隔膜/正极与隔膜/负极两个界面上的有机涂层对锂离子电池性能影响的差异性，从而使得锂离子电池的直流内阻增加较多，造成锂离子电池性能的下降。
技术实现思路
本专利技术的主要目的为提供一种锂离子电池隔膜，能在满足锂离子电池正负极片与隔膜的粘接性的同时，降低了锂离子电池的直流内阻，使得锂离子电池能够拥有更优的性能。本专利技术提出一种锂离子电池隔膜，包括：隔膜基材以及非对称型有机涂层，所述非对称型有机涂层包括由有机聚合物分别涂布于所述隔膜基材的双面的第一有机涂层和第二有机涂层，其中，所述第一有机涂层与所述第二有机涂层包括采用相同有机聚合物制成的面密度不同的非对称型有机涂层，或者包括采用不同有机聚合物制成的面密度相同的非对称型有机涂层，或者包括采用不同有机聚合物制成的面密度不同的非对称型有机涂层。优选地，还包括陶瓷涂层，所述陶瓷涂层设置于所述隔膜基材与所述第一有机涂层之间和/或设置于所述隔膜基材与第二有机涂层之间。优选地，所述陶瓷涂层通过将分散于水系溶剂或有机溶剂的陶瓷颗粒涂布于所述隔膜基材的表面形成；所述陶瓷涂层的厚度范围包括1um-6um，面密度范围包括2g/m2-8g/m2。优选地，所述陶瓷颗粒包括氧化铝、勃姆石、二氧化钛、二氧化硅、二氧化锆、二氧化锡、氢氧化镁、氧化镁、氧化锌、硫酸钡、氮化硼、氮化铝、氮化镁中的一种或几种；所述陶瓷颗粒的粒径范围包括0.2um-3um，粘度范围包括30mPa.s-300mPa.s。优选地，所述隔膜基材包括聚丙烯、聚乙烯或聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯组合膜中的一种；所述隔膜基材的厚度范围包括5um-25um。优选地，所述非对称型有机涂层的厚度范围包括0.3um-10um，面密度范围包括0.1g/m2-5g/m2。优选地，所述有机聚合物包括聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、芳纶、聚氧化乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物或聚苯胺中的一种。本专利技术实施例还提供了一种锂离子电池，包括上述的锂离子电池隔膜。优选地，还包括正极片，所述正极片包括铝箔以及涂覆于所述铝箔上的镍钴锰酸锂正极材料、导电剂和粘结剂；所述镍钴锰酸锂正极材料、导电剂和粘结剂的质量比为：90～97：2～5：1～5。优选地，还包括负极片，所述负极片包括铜箔以及涂覆于所述铜箔的石墨、导电剂、增稠剂和水性粘结剂；所述石墨、导电剂、增稠剂和水性粘结剂的质量比为91～97：1～4：1～2：2～3。本专利技术有益技术效果：通过在基材隔膜的两边涂布非对称型有机涂层，其中，非对称型有机涂层包括采用相同有机聚合物制成的面密度不同的第一有机涂层和第二有机涂层，或者包括采用不同有机聚合物制成的面密度相同的第一有机涂层和第二有机涂层，或者包括采用不同有机聚合物制成的面密度不同的第一有机涂层和第二有机涂层，能在满足了锂离子电池隔膜与极片的粘接性的同时，降低了锂离子电池的直流内阻，使得锂离子电池能够拥有更优的性能。具体实施方式应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术一实施例的一种锂离子电池隔膜，包括：隔膜基材以及非对称型有机涂层，所述非对称型有机涂层包括由有机聚合物分别涂布于所述隔膜基材的双面的第一有机涂层和第二有机涂层，其中，所述第一有机涂层与所述第二有机涂层包括采用相同有机聚合物制成的面密度不同的非对称型有机涂层，或者包括采用不同有机聚合物制成的面密度相同的非对称型有机涂层，或者包括采用不同有机聚合物制成的面密度不同的非对称型有机涂层。其中，现有技术一般在电池的隔膜/正极与隔膜/负极两个界面上都涂布工艺相同的有机涂层，但在隔膜/正极与隔膜/负极两个界面上涂布不同的有机涂层会对锂离子电池性能产生一定的影响，本实施例通过在隔膜基材的双面涂布采用相同有机聚合物制成的面密度不同的非对称型有机涂层，或者是采用不同有机聚合物制成的面密度相同的非对称型有机涂层，或者是采用不同有机聚合物制成的面密度不同的非对称型有机涂层，能够有效地降低锂离子电池的直流内阻，使得锂离子电池能够拥有更优的性能。进一步地，还包括陶瓷涂层，所述陶瓷涂层设置于所述隔膜基材与所述第一有机涂层之间和/或设置于所述隔膜基材与第二有机涂层之间。其中，陶瓷涂层可以加速对电池内部局部的高热量处进行传导和分散，降低了电池整体的温度，提高大功率锂离子电池的散热性能，保证电池在使用过程中的安全性能。另外，陶瓷涂层设置于隔膜基材与第一有机涂层之间的方式，与陶瓷涂层设置于隔膜基材与第二有机涂层之间的方式，对于本实施的锂离子电池隔膜并无区别，两种设置方式都能起到降低锂离子电池的直流内阻的效果。进一步地，所述陶瓷涂层通过将分散于水系溶剂或有机溶剂的陶瓷颗粒涂布于所述隔膜基材的表面形成；所述陶瓷涂层的厚度范围包括1um-6um，面密度范围包括2g/m2-8g/m2。其中，在高温环境下由于隔膜内部分子链的运动导致应力释放从而发生大面积收缩。陶瓷涂层隔膜具有耐高温性，从而能降低基体隔膜本身的温度，使得隔膜在高温环境下仍保持原有形态。另外，假如本实施例采用湿法聚乙烯膜作为基材隔膜，由于聚乙烯隔膜在高温环境下会丧失机械稳定性能，从而导致电池内部发生正负极直接接触导致短路，而陶瓷涂层由于具有耐高温性能从而有效防止电池内部发生短路，提高电池的安全性能。进一步地，所述陶瓷颗粒包括氧化铝、勃姆石、二氧化钛、二氧化硅、二氧化锆、二氧化锡、氢氧化镁、氧化镁、氧化锌、硫酸钡、氮化硼、氮化铝、氮化镁中的一种或几种；所述陶瓷颗粒的粒径范围包括0.2um-3um，粘度范围包括30mPa.s-300mPa.s。其中，采用上述的陶瓷颗粒制成陶瓷涂层，能使隔膜的耐热性、使用寿命和使用性能等有显著的提升。进一步地，所述隔膜基材包括聚丙烯、聚乙烯或聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯组合膜中的一种；所述隔膜基材的厚度范围包括5um-25um。进一步地，所述非对称型有机涂层的厚度范围包括0.3um-10um，面密度范围包括0.1g/m2-5g/m2。进一步地，所述有机聚合物包括聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、芳纶、聚氧化乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物或聚苯胺中的一种。本专利技术实施例还提供了一种锂离子电池，包括上述的锂离子电池隔本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子电池隔膜，其特征在于，包括：隔膜基材以及非对称型有机涂层，所述非对称型有机涂层包括由有机聚合物分别涂布于所述隔膜基材的双面的第一有机涂层和第二有机涂层，其中，所述第一有机涂层与所述第二有机涂层包括采用相同有机聚合物制成的面密度不同的非对称型有机涂层，或者包括采用不同有机聚合物制成的面密度相同的非对称型有机涂层，或者包括采用不同有机聚合物制成的面密度不同的非对称型有机涂层。

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池隔膜，其特征在于，包括：隔膜基材以及非对称型有机涂层，所述非对称型有机涂层包括由有机聚合物分别涂布于所述隔膜基材的双面的第一有机涂层和第二有机涂层，其中，所述第一有机涂层与所述第二有机涂层包括采用相同有机聚合物制成的面密度不同的非对称型有机涂层，或者包括采用不同有机聚合物制成的面密度相同的非对称型有机涂层，或者包括采用不同有机聚合物制成的面密度不同的非对称型有机涂层。2.根据权利要求1所述的锂离子电池隔膜，其特征在于，还包括陶瓷涂层，所述陶瓷涂层设置于所述隔膜基材与所述第一有机涂层之间和/或设置于所述隔膜基材与第二有机涂层之间。3.根据权利要求2所述的锂离子电池隔膜，其特征在于，所述陶瓷涂层通过将分散于水系溶剂或有机溶剂的陶瓷颗粒涂布于所述隔膜基材的表面形成；所述陶瓷涂层的厚度范围包括1um-6um，面密度范围包括2g/m2-8g/m2。4.根据权利要求3所述的锂离子电池隔膜的制备方法，其特征在于，所述陶瓷颗粒包括氧化铝、勃姆石、二氧化钛、二氧化硅、二氧化锆、二氧化锡、氢氧化镁、氧化镁、氧化锌、硫酸钡、氮化硼、氮化铝、氮化镁中的一种或几种；所述陶瓷颗粒的粒径范围包括0.2um-3um，粘度范围包...

【专利技术属性】
技术研发人员：李国龙，张耀，陈辉，
申请(专利权)人：欣旺达电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44