一种隔离膜,其制备方法及包括该隔离膜的电化学装置制造方法及图纸

技术编号:21575192 阅读:28 留言:0更新日期:2019-07-10 16:23
本申请涉及储能材料领域,具体讲涉及一种隔离膜、其制备方法及包括该隔离膜的电化学装置。一种隔离膜包括基材和至少设置于所述基材一侧的无机层,所述基材为多孔基材,无机层为不含有粘结剂的介电层,所述无机层的厚度为20nm~2000nm,无机层的质量M1与所述基材的质量M2的比值M1/M2满足0.05≤M1/M2≤7.5,无机层与基材的界面剥离力不低于30N/m。本申请的隔离膜通过在多孔基材表面设置不含粘结剂的超薄无机层,有效提高了隔离膜的界面浸润性以及抗热收缩性,并保证其具有一定的机械强度,避免了由脱落引起的机械强度降低及堵塞基材的孔的问题,提高电池的安全性与循环寿命。通过控制M1/M2及界面剥离力的范围,使其能量密度也较高。

An isolation film, a preparation method thereof and an electrochemical device comprising the isolation film

【技术实现步骤摘要】
一种隔离膜,其制备方法及包括该隔离膜的电化学装置
本申请涉及储能领域,具体讲,涉及一种隔离膜,其制备方法及包括该隔离膜的电化学装置。
技术介绍
在电池的内部结构中,隔离膜作为关键部件,通常为多孔聚合物薄膜,其具有电子隔绝、离子导通的特性,用于保障离子能够在正极与负极之间正常传输而不发生短路。近年来,为了改善单一聚合物隔离膜的热收缩较高、与电解液浸润性较差的问题,在聚合物基材表面涂覆陶瓷涂层的复合隔离膜逐渐成为改善电池安全性能的关键技术。但是这种复合隔离膜仍然存在一些问题,需要进一步开发研究。通过无机颗粒与粘结剂混合形成有机/无机复合涂层,可以对聚合物基材表面改性有效改善上述问题,但该涂层厚度由于工艺限制和技术效果要求,很难做到纳米尺度,并且无机颗粒与聚合物基材之间主要靠粘结剂粘合,不同区域的结合力受粘结剂分布的影响显著,容易在涂覆过程、长期循环或者电池滥用等情况下,发生陶瓷层表面龟裂与老化、孔隙率变化、陶瓷颗粒脱落等,从而导致导离子性能变差,严重时甚至容易引起安全问题。
技术实现思路
鉴于此,本申请第一方面提出一种隔离膜,其包括基材和至少设置于所述基材一侧的无机层,所述基材为具有多个孔的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种隔离膜,包括基材和至少设置于所述基材一侧的无机层,所述基材为多孔基材,其特征在于,所述无机层为不含有粘结剂的介电层,所述无机层的厚度为20nm~2000nm,所述无机层的质量M1与所述基材的质量M2的比值M1/M2满足0.05≤M1/M2≤7.5,所述无机层与所述基材的界面剥离力不低于30N/m。

【技术特征摘要】
1.一种隔离膜,包括基材和至少设置于所述基材一侧的无机层,所述基材为多孔基材,其特征在于,所述无机层为不含有粘结剂的介电层,所述无机层的厚度为20nm~2000nm,所述无机层的质量M1与所述基材的质量M2的比值M1/M2满足0.05≤M1/M2≤7.5,所述无机层与所述基材的界面剥离力不低于30N/m。2.根据权利要求1所述的隔离膜,其特征在于,所述无机层的厚度为50nm~1500nm,优选为100nm~1000nm,进一步优选为150nm~500nm。3.根据权利要求1所述的隔离膜,其特征在于,所述无机层为纳米团簇堆积的多孔结构,所述无机层的孔隙率为10%~60%。4.根据权利要求1所述的隔离膜,其特征在于,所述无机层设置于所述基材的至少一个表面,以及所述表面至少一部分孔的内壁上,优选的,所述无机层在所述基材的孔的深度与所述基材厚度的比值d为1/1000~1/20。5.根据权利要求1所述的隔离膜,其特征在于,所述无机层含有Al的氧化物、Al的氮化物、Al的氟化物、Si的氧化物、Si的氮化物、Si的氟化物、Ti的氧化物、Ti的氮化物、Ti的氟化物、Zn的氧化物、Zn的氮化物、Zn的氟化物、Mg的氧化物、Mg的氮化物、Mg的氟化物、Zr的氧化物、Zr的氮化物、Zr的氟化物、Ca的氧化物、Ca的氮化物、Ca的氟化物、Ba的氧化物、Ba的氮化物、Ba的氟化物、AlO(OH)中的至少一种。6.根据权利要求1所述的隔离膜,其特征在于,所述基材的材料含有选自聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯、芳纶、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚四氟乙烯、聚丙烯腈、聚酰亚胺、聚酰胺、聚酯、天然纤维...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄华锋黄起森王铈汶梁成都
申请(专利权)人:宁德时代新能源科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:福建,35

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