一种隔膜及锂离子电池制造技术

本实用新型专利技术提供了一种隔膜及锂离子电池，其中隔膜包括：基膜，边缘设有补偿区域；涂布层，至少覆盖基膜的补偿区域，涂布层的厚度沿远离涂布层中心的方向逐渐增大；锂离子电池包括上述的隔膜；通过采用上述技术方案：首先，涂布层的厚度沿远离涂布层中心的方向逐渐增大，以补偿极片边缘削薄区域的厚度，使得组装成电芯时，电芯的外观平整，并且在后续装配模组过程中减少应力，进而减少不良现象；其次，涂布层增加自身边缘部分的涂层厚度，有助于隔膜的边缘部分吸附更多电解液，降低极片边缘部分析锂的风险；最后，极片边缘部分增加了刺破隔膜产生内短路的风险，增加对应极片边缘部分的隔膜的厚度，减少内短路风险，提高安全性能。提高安全性能。提高安全性能。

【技术实现步骤摘要】
一种隔膜及锂离子电池


[0001]本技术涉及锂离子电池的
，更具体地说，是涉及一种隔膜及锂离子电池。

技术介绍

[0002]隔膜、正极材料、负极材料及电解液并称为锂离子电池四大主材，隔膜放置于正负极片之间，起到隔绝电子，导通离子的作用，是锂离子电池能够安全运行的关键。
[0003]目前，常用锂离子电池的隔膜为单层PE膜，或者PP/PE/PP三层膜。近年来，为了进一步提高隔膜的性能，研究人员在基膜表面涂布高分子材料或陶瓷材料，涂膜后的隔膜热稳定性明显增加，同时增加电解液的吸附速度，有助于增强锂离子电池的安全性能、循环稳定性与倍率性能。
[0004]目前，锂离子电池极片通常由转移涂布或挤压涂布完成，由于极片边缘存在流延等作用，会在边缘出现削薄区域，对于叠片电池而言，20
‑
40片的极片堆叠后电芯边缘可薄达到2
‑
3mm，极片削薄区域为阶梯性下降，且距离边缘越近则削薄越专利技术显，导致电芯外观出现凹凸不平，进而在装配成模组过程中产生不均匀应力；极片削薄区域电流密度大，容易在循环过程中产生不良，影响电池的电化学性能。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供一种隔膜及锂离子电池，以解决现有技术中存在的锂离子电池的极片在边缘出现削薄区域的技术问题。
[0006]为实现上述目的，本技术采用的技术方案是一种隔膜，用于与极片相接，包括：
[0007]基膜，其边缘设有补偿区域；
[0008]涂布层，至少覆盖所述基膜的补偿区域，所述涂布层的厚度沿远离所述涂布层中心的方向逐渐增大。
[0009]通过采用上述技术方案：
[0010]首先，基膜边缘的补偿区域与极片的削薄区域对应，涂布层的的厚度沿远离涂布层中心的方向逐渐增大，以补偿极片边缘削薄区域的厚度，使得组装成电芯时，电芯的外观平整，并且在后续装配模组过程中减少应力，进而减少不良现象；
[0011]其次，涂布层增加自身边缘部分的涂层厚度，有助于隔膜的边缘部分吸附更多电解液，减少极化，降低极片边缘部分析锂的风险；
[0012]最后，极片边缘部分常可能出现毛刺、枝晶，从而增加刺破隔膜产生内短路的风险，增加对应极片边缘部分的隔膜的厚度，减少内短路风险，提高安全性能；
[0013]综上，该技术方案可以有效提高锂离子电池的循环性能、可靠性与安全性能。
[0014]在一个实施例中，所述涂布层包括主体部和设置于所述主体部边缘的阶梯部，所述阶梯部的厚度沿远离所述主体部的方向逐渐增大。
[0015]通过采用上述技术方案，使用凹版印刷的工艺可以提高阶梯部的精度，使得阶梯部的厚度与极片的边缘部分的厚度匹配度更高。
[0016]在一个实施例中，所述阶梯部的厚度以每远离主体部1厘米递增1至5微米。
[0017]通过采用上述技术方案，凹版印刷工艺可以实现分别印刷不同厚度的台阶，精度可达1微米，这样可以提高不同厚度的台阶与极片的边缘部分的匹配程度，使得装配后形成的电芯表面更加平整。
[0018]在一个实施例中，所述阶梯部包括沿远离所述主体部的方向布置的多个台阶，多个所述台阶沿远离所述主体部的方向上依次间隔布设。
[0019]通过采用上述技术方案，多个台阶依次间隔预设距离，使得相邻的两个台阶之间形成有空隙，该空隙可以容纳更多的电解液，提高涂布层吸液能力，进而提升锂离子的传导能力，从而减少极化现象，降低极片边缘部分析锂的风险。
[0020]在一个实施例中，所述涂布层包括主体部和设置于所述主体部边缘的弧形部，所述弧形部的厚度沿远离所述主体部的方向逐渐增大。
[0021]通过采用上述技术方案，弧形部与极片的边缘部分的匹配度更高，两者贴合度更高，使得装配后形成的电芯表面更加平整。
[0022]在一个实施例中，所述弧形部包括台阶和弧形体，所述弧形体设置于所述台阶与所述主体部之间，所述台阶的厚度大于或等于所述弧形体的最大厚度，所述弧形体的厚度沿远离所述主体部的方向逐渐增大，且所述弧形体的顶端背离所述主体部的边缘与所述台阶相接。
[0023]通过采用上述技术方案，弧形体可以保证自身厚度的变化呈连续变化，使得弧形体与极片的边缘部分的匹配度更高，同时台阶可以保证弧形部的最大厚度的精确度。
[0024]在一个实施例中，涂布层为连续涂布层和/或条纹涂布层。
[0025]通过采用上述技术方案，操作人员根据涂布层的需求选择不同的加工工艺。在一个实施例中，条纹涂布层包括竖条纹、横条纹或网络条纹的一种或者多种。
[0026]通过采用上述技术方案，操作人员可选择竖条纹、横条纹和网络条纹，提高了条纹涂布层的适用性。
[0027]在一个实施例中，涂布层包括陶瓷涂布层和/或高分子涂布层。
[0028]具体地，陶瓷涂布层包括但不限于氧化铝浆料和氧化钛浆料，高分子涂布层聚四氟乙烯和聚偏氟乙烯；在另一个实施例中，涂布层包括聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、氧化铝浆料和氧化钛浆料的一种或者多种的混合物。
[0029]通过采用上述技术方案，涂布有上述涂布层后的隔膜热稳定性明显增加，同时增加电解液的吸附速度，有助于增强锂离子电池的安全性能、循环稳定性与倍率性能。
[0030]本实施例还提供一种锂离子电池，包括包装体、正极片、负极片、电解液和上述的隔膜，正极片、负极片和隔膜依次交替堆叠，且置于容置有电解液的包装体中。
[0031]现有技术在隔膜边缘涂布高分子凝胶，增加隔膜的安全性，固定隔膜与极片，但涂布的高分子凝胶厚度是恒定的，与极片的实际厚度分布不符合，容易造成电芯异常厚度增加；采用上述的隔膜可以增强外观平整度，减少锂析出风险，增加循环稳定性，提高安全性能。
[0032]其次，由于极片涂布过程边缘流延的影响，极片的边缘部分无法避免较中心位置
偏薄，从而使得装配后的电芯的边缘较中心偏薄，装配后造成应力不集中，该技术方案可增强电芯平整度，减少应力造成的破坏。
[0033]另外，上述技术方案还可以改善析锂问题，降低边缘隔膜穿刺的风险。
附图说明
[0034]为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0035]图1是本技术实施例一提供的隔膜一侧面设有涂布层的示意图；
[0036]图2是本技术实施例一提供的隔膜两侧面设有涂布层的示意图；
[0037]图3是本技术实施例一提供的隔膜的示意图一；
[0038]图4是本技术实施例一提供的隔膜的示意图二；
[0039]图5是本技术实施例一提供的隔膜的示意图三；
[0040]图6是本技术实施例二提供的隔膜的示意图；
[0041]图7是本技术实施例三提供的隔膜的示意图。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隔膜，其特征在于，包括：基膜，其边缘设有补偿区域；涂布层，至少覆盖所述基膜的补偿区域，所述涂布层的厚度沿远离所述涂布层中心的方向逐渐增大。2.如权利要求1所述的隔膜，其特征在于，所述涂布层包括主体部和设置于所述主体部边缘的阶梯部，所述阶梯部的厚度沿远离所述主体部的方向逐渐增大。3.如权利要求2所述的隔膜，其特征在于，所述阶梯部的厚度以每远离所述主体部1厘米递增1至5微米。4.如权利要求2所述的隔膜，其特征在于，所述阶梯部包括沿远离所述主体部的方向布置的多个台阶，多个所述台阶沿远离所述主体部的方向上依次间隔布设。5.如权利要求1所述的隔膜，其特征在于，所述涂布层包括主体部和设置于所述主体部边缘的弧形部，所述弧形部的厚度沿远离所述主体部的方向逐渐增大。6.如权利要求5所述的隔膜，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：马鑫萸，
申请(专利权)人：恒大新能源技术深圳有限公司，
类型：新型
国别省市：