一种聚合物涂层隔膜及包含其的锂离子电池制造技术

本实用新型专利技术提供一种聚合物涂层隔膜，所述聚合物涂层隔膜包括基膜和设置于基膜至少一个表面的陶瓷涂层，所述聚合物涂层设置于基膜或陶瓷涂层的边缘，通过在边缘涂覆聚合物涂层，基膜或陶瓷层中部不再涂覆聚合物涂层，降低了聚合物涂层对基膜透气性的影响，提高聚合物涂层隔膜的离子电导率，无堵孔风险，可保证电池制造生产过程中正负极极片不会发生移位或错位。或错位。或错位。

【技术实现步骤摘要】
一种聚合物涂层隔膜及包含其的锂离子电池


[0001]本技术涉及锂离子电池
，尤其涉及一种聚合物涂层隔膜及包含其的锂离子电池。

技术介绍

[0002]隔膜是锂离子电池中的重要组成部分，其作用在于隔离正负极，防止正负极短路，同时具有离子导通作用，使电化学反应顺利进行。隔膜对电池的循环性能、倍率性能及安全性能有重要影响。为提高隔膜的性能，基体材料中掺杂填料、表面涂覆等隔膜的研究较多。
[0003]聚合物涂层隔膜，是在基膜表面涂布有机聚合物而成，PVDF等氟类聚合物因为具有较好的机械强度、化学稳定性、电化学稳定性、热稳定性和对电解液良好的亲和性，一直以来受到人们的极大关注。聚合物涂层隔膜如PVDF涂覆隔膜能够在电池中在热压后将隔膜和极片黏在一起形成一个整体，从而提高电芯硬度，提高循环寿命，在软包和方形电池中都有广泛应用。
[0004]目前，为满足锂离子电池制程的要求，通常会采用聚合物涂覆隔膜以增强隔膜与正负极极片的粘结力，提升电池的硬度，但聚合物涂覆后的隔膜透气度会明显增大，且会由于聚合物的溶胀导致隔膜堵孔，从而影响电池的长期性能。
[0005]CN111092192A公开了一种聚合物涂层隔膜，所述聚合物涂层隔膜包括基膜和涂覆在基膜至少一个表面的聚合物涂层，其中，聚合物涂层为规则的点状阵列的非全覆盖涂层，并且，沿基膜的纵向和横向分别设计有没有涂层的留白区域，但该涂层纵向和横向涂覆复杂。
[0006]CN110993859A公开了一种结构改进的聚合物涂层隔膜，所述聚合物涂层隔膜，包括基膜和涂在基膜一面或两面的聚合物涂层，聚合物涂层在基膜上沿纵向方向呈线条状分布，该聚合物隔膜同样采用间隔涂覆的方式，涂覆操作复杂。
[0007]CN109786623A公开了一种提高聚合物涂层隔膜离子电导率的方法及聚合物涂层隔膜，在热塑性树脂基膜表面涂覆至少一层石墨烯或氧化石墨烯涂层，然后在石墨烯或氧化石墨烯涂层上涂覆聚合物浆料，制成聚合物涂层隔膜；或者，将石墨烯或氧化石墨烯添加到聚合物浆料中，直接涂覆于热塑性树脂基膜表面，该方法虽然从材料方向对聚合物浆料进行改进，但未考虑聚合物涂层隔膜结构的影响。
[0008]因此，需要开发一种易加工制备且透气度低、离子电导率高的聚合物隔膜。

技术实现思路

[0009]鉴于现有技术中存在的问题，本技术提供一种聚合物涂层隔膜，所述聚合物涂层隔膜通过在边缘涂覆聚合物涂层，基膜或陶瓷层中部不再涂覆聚合物涂层，降低了聚合物涂层对基膜透气性的影响，提高了聚合物涂层隔膜的离子电导率，无堵孔风险，而且粘接牢固，可保证电池制造生产过程中正负极极片不会发生移位或错位。
[0010]为达此目的，本技术采用以下技术方案：
[0011]第一方面，本技术提供一种聚合物涂层隔膜，所述隔膜包括基膜和设置于基膜至少一个表面的陶瓷涂层；所述聚合物涂层设置于基膜或陶瓷涂层的边缘。
[0012]本技术所述聚合物涂层隔膜通过在边缘涂覆聚合物涂层，基膜或陶瓷层中部不再涂覆聚合物涂层，相比全覆盖涂层，提高了电解液的渗透注入相应速度，并提高了聚合物涂层隔膜吸收电解液的速度和吸收量；并且降低了聚合物涂层对基膜透气性的影响，提高了聚合物涂层隔膜的离子电导率，无堵孔风险，可保证电池制造生产过程中正负极极片不会发生移位或错位。
[0013]优选地，所述基膜包括聚烯烃基膜。
[0014]优选地，所述聚烯烃基膜包括聚乙烯基膜、聚丙烯基膜或聚乙烯聚丙烯复合基膜。
[0015]优选地，所述基膜的厚度为1～20μm，例如可以是1μm、2μm、3μm、5μm、6μm、8μm、10μm、12μm、15μm、18μm或20μm等，优选为5～20μm。
[0016]本技术中基膜的厚度优选为5～20μm，既便于加工，又能确保聚合物涂层隔膜的整体厚度较薄，保障电池的容量以及离子电导率。
[0017]优选地，所述基膜的孔隙率为30～50％，例如可以是30％、32％、34％、35％、38％、40％、42％、45％、48％或50％等。
[0018]优选地，所述聚合物涂层的厚度为0.5～5μm，例如可以是0.5μm、0.8μm、1μm、1.2μm、1.3μm、1.5μm、1.8μm、2μm、2.5μm、2.8μm、3μm、3.2μm、3.5μm、4μm、4.5μm或5μm等，优选为1～3μm。
[0019]本技术中聚合物涂层的厚度优选在1～3μm之间，确保聚合物涂层的涂覆效果的同时能够使最终聚合物涂层隔膜的整体厚度较薄。
[0020]优选地，所述聚合物涂层的宽度占所述基膜宽度的0.001～20％，例如可以是0.001％、0.01％、0.1％、0.5％、0.8％、0.9％、1％、1.2％、1.5％、2％、2.2％、2.5％、3％、3.5％、4％、5％、8％、10％、12％、15％、18％或20％等，优选为0.01～10％。
[0021]优选地，所述聚合物涂层的宽度为0.001～50mm，例如可以是0.001mm、0.01mm、0.05mm、0.08mm、0.2mm、0.5mm、0.6mm、0.8mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、5mm、6mm、8mm、10mm、12mm、15mm、20mm、40mm或50mm等，优选为0.01～10mm。
[0022]将聚合物涂层的宽度限定聚合物涂层的宽度占基膜宽度的0.001～20％以及具体宽度在0.01～50mm之间，不仅能够确保隔膜与正极极片或负极极片之间的粘结力，而且能够更大程度上提高聚合物涂层隔膜的离子电导率，并降低对基膜透气性的影响，进一步优选在基膜宽度的0.01～10％以及0.01～10mm之间，更有利于同时保障电池粘结强度和离子电导率。
[0023]优选地，所述聚合物涂层设置于基膜或陶瓷涂层的边缘一侧。
[0024]本技术的聚合物涂层既可以设置在基膜的边缘，也可以设置在陶瓷涂层的边缘，当基膜一侧设置有陶瓷涂层时，所述聚合物涂层设置在陶瓷涂层的边缘；而且优选所述聚合物涂层设置在基膜或陶瓷边缘的一侧，能够更好地降低对基膜透气性的影响。
[0025]优选地，所述聚合物涂层设置于基膜或陶瓷涂层的表面上。
[0026]优选地，所述陶瓷涂层的厚度为1～20μm，例如可以是1μm、2μm、4μm、5μm、10μm、12μm、14μm、15μm、18μm或20μm等，优选为2～5μm。
[0027]优选地，所述陶瓷涂层中陶瓷的质量分数为70～95wt％，例如可以是70wt％、
72wt％、75wt％、78wt％、80wt％、82wt％、85wt％、90wt％、92wt％或95wt％等。
[0028]优选地，所述陶瓷包括勃姆石、氧化铝、氢氧化镁、氧化镁、钛酸钡、氧化锌或硫酸钡中的任意一种或至少两种的组合，其中典型非限制性的组合为勃姆石和氧化铝的组合，勃姆石和氢氧化镁的组合，勃姆石和氧化镁的组合，氧化铝和氢氧化镁的组合，氢氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚合物涂层隔膜，其特征在于，所述隔膜包括基膜和设置于基膜至少一个表面的陶瓷涂层；聚合物涂层设置于基膜或陶瓷涂层的边缘；所述基膜或陶瓷涂层中部不再涂覆聚合物涂层。2.根据权利要求1所述的聚合物涂层隔膜，其特征在于，所述基膜的厚度为1～20μm。3.根据权利要求1或2所述的聚合物涂层隔膜，其特征在于，所述基膜的孔隙率为30～50％。4.根据权利要求1或2所述的聚合物涂层隔膜，其特征在于，所述聚合物涂层的厚度为0.5～5μm。5.根据权利要求1或2所述的聚合物涂层隔膜，其特征在于，所述聚合物涂层的宽度占所述基膜宽度的0.001～20％。6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭小芳，曾汉民，林文佳，何巍，刘建华，刘金成，
申请(专利权)人：惠州亿纬锂能股份有限公司，
类型：新型
国别省市：