隔离膜及其制备方法、二次电池及用电装置制造方法及图纸

本申请涉及一种隔离膜及其制备方法、二次电池及用电装置。该隔离膜包括基材及保护层。保护层设置于基材的至少一个表面上。其中，保护层含有微胶囊颗粒；微胶囊颗粒包括芯材及包覆于芯材表面的壳体，芯材包括水合金属盐；壳体在100℃～200℃条件下发生破裂。通过在隔离膜基材表面设置含有上述微胶囊颗粒的保护层，在二次电池温度达到100℃～200℃范围时，微胶囊颗粒的壳体发生破裂释放芯材内的水合金属盐，水合金属盐能够吸热脱水，并且脱出的水分子能够与二次电池中的活性物质及电解质反应，阻断热失控进一步反应，从而提升二次电池的安全性能。全性能。

【技术实现步骤摘要】
隔离膜及其制备方法、二次电池及用电装置


[0001]本申请涉及二次电池
，具体涉及一种隔离膜及其制备方法、二次电池及用电装置。

技术介绍

[0002]锂离子电池等二次电池由于具有能量密度大、比能量高、电压高、使用寿命长、自放电率低等的特点，被广泛应用于动力汽车、储能系统等领域中。然而，随着二次电池比能量的不断提升，其热失控的风险也在增加。二次电池在外部冲击或者其他特殊工况下，容易导致隔离膜刺穿，引发短路从而导致二次电池内燃，进而引发热失控，产生大量热。增加的热失控风险严重影响二次电池的安全性能。

技术实现思路

[0003]基于此，有必要提供一种能够抑制热失控的隔离膜及其制备方法，该隔离膜能够改善二次电池的安全性能。
[0004]此外，还提供包含上述隔离膜的二次电池及用电装置。
[0005]本申请的一个方面，提供了一种隔离膜，包括：
[0006]基材；及
[0007]保护层，所述保护层设置于所述基材的至少一个表面上；
[0008]其中，所述保护层含有微胶囊颗粒；所述微胶囊颗粒包括芯材及包覆于所述芯材表面的壳体，所述芯材包括水合金属盐；所述壳体在100℃～200℃条件下发生破裂。
[0009]在其中一些实施例中，所述水合金属盐在80℃～200℃条件下脱水；
[0010]可选地，所述水合金属盐包括十六水硫酸铝、十二水磷酸氢钠、六水氯化铁、七水硫酸铁、七水硫酸锌、五水硫酸铜及八水硫酸钡中的至少一种；
[0011]可选地，所述水合金属盐为十六水硫酸铝。
[0012]在其中一些实施例中，所述壳体的材质包括三聚氰胺脲醛树脂。
[0013]在其中一些实施例中，所述微胶囊颗粒的制备方法包括以下步骤：
[0014]制备三聚氰胺脲醛树脂预聚物；
[0015]在35℃～45℃条件下，将所述水合金属盐及所述三聚氰胺脲醛树脂预聚物混合，使所述三聚氰胺脲醛树脂预聚物聚合形成三聚氰胺脲醛树脂包覆于所述水合金属盐表面，制备所述微胶囊颗粒。
[0016]在其中一些实施例中，所述微胶囊颗粒满足(1)、(2)中的至少一个条件：
[0017](1)所述微胶囊颗粒的粒径为0.5μm～2μm；
[0018](2)所述壳体的厚度为100nm～300nm。
[0019]在其中一些实施例中，所述隔离膜满足(1)、(2)中的至少一个条件：
[0020](1)所述壳体及所述芯材的质量比为(0.5～1)：1；
[0021](2)所述保护层及所述基材的厚度比为(0.4～1)：1，可选为(0.5～0.8)：1。
[0022]在其中一些实施例中，每平方厘米的所述隔离膜上含有2mg～10mg的所述微胶囊颗粒；
[0023]可选地，每平方厘米的所述隔离膜上含有3mg～6mg的所述微胶囊颗粒。
[0024]第二方面，本申请还提供了上述的隔离膜的制备方法，包括以下步骤：
[0025]将微胶囊颗粒涂覆于基材的至少一个表面上，制备保护层。
[0026]第三方面，本申请还提供了一种二次电池，包括上述的隔离膜；
[0027]可选地，所述二次电池还包括：正极极片、负极极片及电解质；
[0028]所述电解质在所述正极极片及所述负极极片之间起到传导离子的作用；
[0029]所述隔离膜设置于所述正极极片及所述负极极片之间。
[0030]第四方面，本申请还提供了一种用电装置，包括上述的二次电池。
[0031]本申请实施方式提供的隔离膜包括基材及设于基材至少一个表面上的保护层，保护层含有微胶囊颗粒，微胶囊颗粒的芯材包括水合金属盐，壳体在100℃～200℃内发生破裂。通过在隔离膜基材表面设置含有上述微胶囊颗粒的保护层，在二次电池温度达到100℃～200℃范围时，微胶囊颗粒的壳体发生破裂释放芯材内的水合金属盐，水合金属盐能够吸热脱水，并且脱出的水分子能够与二次电池中的活性物质及电解质反应，阻断热失控进一步反应，从而提升二次电池的安全性能。
具体实施方式
[0032]为了便于理解本申请，下面将对本申请进行更全面的描述。本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。
[0033]本文中，以开放式描述的技术特征中，包括所列举特征组成的封闭式技术方案，也包括包含所列举特征的开放式技术方案。
[0034]本文中，涉及到数值区间，如无特别说明，上述数值区间内视为连续，且包括该范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值。进一步地，当范围是指整数时，包括该范围的最小值与最大值之间的每一个整数。此外，当提供多个范围描述特征或特性时，可以合并该范围。换言之，除非另有指明，否则本文中所公开之所有范围应理解为包括其中所归入的任何及所有的子范围。
[0035]在本文中，涉及数据范围的单位，如果仅在右端点后带有单位，则表示左端点和右端点的单位是相同的。比如，800～850nm表示左端点“800”和右端点“850”的单位都是nm(纳米)。
[0036]本文仅具体地公开了一些数值范围。然而，任意下限可以与任意上限组合形成未明确记载的范围；以及任意下限可以与其它下限组合形成未明确记载的范围，同样任意上限可以与任意其它上限组合形成未明确记载的范围。此外，每个单独公开的点或单个数值自身可以作为下限或上限与任意其它点或单个数值组合或与其它下限或上限组合形成未明确记载的范围。
[0037]本文中的温度参数，如无特别限定，既允许为恒温处理，也允许在一定温度区间内进行处理。所述的恒温处理允许温度在仪器控制的精度范围内进行波动。
[0038]本文中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要
性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在专利技术的描述中，“多种”的含义是至少两种，例如两种，三种等，除非另有明确具体的限定。在本申请的描述中，“若干”的含义是至少一个，例如一个，两个等，除非另有明确具体的限定。
[0039]如果没有特别的说明，本申请的所有实施方式以及可选实施方式可以相互组合形成新的技术方案。
[0040]如果没有特别的说明，本申请的所有步骤可以顺序进行，也可以随机进行，优选是顺序进行的。例如，所述方法包括步骤(a)和(b)，表示所述方法可包括顺序进行的步骤(a)和(b)，也可以包括顺序进行的步骤(b)和(a)。例如，所述提到所述方法还可包括步骤(c)，表示步骤(c)可以任意顺序加入到所述方法，例如，所述方法可以包括步骤(a)、(b)和(c)，也可包括步骤(a)、(c)和(b)，也可以包括步骤(c)、(a)和(b)等。
[0041]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隔离膜，其特征在于，包括：基材；及保护层，所述保护层设置于所述基材的至少一个表面上；其中，所述保护层含有微胶囊颗粒；所述微胶囊颗粒包括芯材及包覆于所述芯材表面的壳体，所述芯材包括水合金属盐；所述壳体在100℃～200℃条件下发生破裂。2.根据权利要求1所述的隔离膜，其特征在于，所述水合金属盐在80℃～200℃条件下脱水；可选地，所述水合金属盐包括十六水硫酸铝、十二水磷酸氢钠、六水氯化铁、七水硫酸铁、七水硫酸锌、五水硫酸铜及八水硫酸钡中的至少一种；可选地，所述水合金属盐为十六水硫酸铝。3.根据权利要求1所述的隔离膜，其特征在于，所述壳体的材质包括三聚氰胺脲醛树脂。4.根据权利要求3所述的隔离膜，其特征在于，所述微胶囊颗粒的制备方法包括以下步骤：制备三聚氰胺脲醛树脂预聚物；在35℃～45℃条件下，将所述水合金属盐及所述三聚氰胺脲醛树脂预聚物混合，使所述三聚氰胺脲醛树脂预聚物聚合形成三聚氰胺脲醛树脂包覆于所述水合金属盐表面，制备所述微胶囊颗粒。5.根据权利要求1～4任一项所述的隔离膜，其特征在于，所述微胶囊颗粒满足(1)、(2)中的至少一个条...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟峰，冯旭宁，韩笑，蔡美慧，王贺武，欧阳明高，
申请(专利权)人：万向一二三股份公司，
类型：发明
国别省市：