锂电池隔膜及锂电池制造技术

本实用新型专利技术提供一种锂电池隔膜，包括基膜和设置于所述基膜表面的涂层，所述涂层包括第一涂层，所述第一涂层位于所述基膜的一侧，所述第一涂层能够与锂发生嵌锂反应。本实用新型专利技术提供的锂电池隔膜，通过在隔膜表面设置具有嵌锂功能的第一涂层，第一涂层能够有效地容纳负极表面析出的锂金属，抑制锂枝晶的生长，避免锂枝晶穿过隔膜接触正极而造成的短路，从而有效地提高锂电池的安全性能。本实用新型专利技术还提供一种锂电池。一种锂电池。一种锂电池。

【技术实现步骤摘要】
锂电池隔膜及锂电池


[0001]本技术涉及电池
，尤其是涉及一种锂电池隔膜及锂电池。

技术介绍

[0002]随着新能源汽车行业的快速发展，作为电动汽车心脏的动力电池成为研究的热点。锂离子电池由于具有高电压、高比能量、良好的循环性能和清洁无污染等优点，被广泛应用于电动汽车领域。高能量密度、高安全性、长寿命成为锂离子电池的三大基本要素。
[0003]锂离子电池的电芯一般包括正极、负极以及位于正极和负极之间的隔膜，隔膜用于将正极和负极绝缘隔开。为了提高锂电池的能量密度，电芯在设计上需要用到能量密度更高的负极材料，如硅碳负极或者锂金属负极，这些高能量密度的负极材料在充放电过程中，特别是大电流充放电过程中，容易析锂以及生成锂枝晶。
[0004]锂枝晶的存在对于电芯是一个巨大的安全隐患，当锂枝晶生长穿过隔膜接触到正极时，容易引发电芯的内部短路造成电芯热失控，以及电动车的起火和爆炸。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是提供一种锂电池隔膜，通过在隔膜表面设置具有嵌锂功能的第一涂层，第一涂层能够有效地容纳负极表面析出的锂金属，抑制锂枝晶的生长，避免锂枝晶穿过隔膜接触正极而造成的短路，从而有效地提高锂电池的安全性能。
[0006]本技术提供一种锂电池隔膜，包括基膜和设置于所述基膜表面的涂层，所述涂层包括第一涂层，所述第一涂层位于所述基膜的一侧，所述第一涂层能够与锂发生嵌锂反应。
[0007]在一种可实现的方式中，所述第一涂层包括可嵌锂物质，所述可嵌锂物质为石墨、中间相碳微球、硬碳、软碳、硅、硅碳复合材料、钛酸锂中的一种或多种。
[0008]在一种可实现的方式中，所述第一涂层还包括第一无机材料，所述第一无机材料与所述第一粘结剂粘接，所述第一无机材料为SiO2、Al2O3、AlO(OH)、ZrO2、B2O3、ZnO2、Li3PO4、SiS2、P2S5、Li4SiO4‑
B2O3、Li2S
‑
SiS2‑
Li4SiO4和LiO2‑
P2O5‑
B2O3中的一种或多种。
[0009]在一种可实现的方式中，所述第一涂层的厚度为1μm～10μm。
[0010]在一种可实现的方式中，所述第一涂层的孔隙率大于或等于45％。
[0011]在一种可实现的方式中，所述涂层还包括第二涂层，所述第二涂层为绝缘涂层，所述第二涂层位于所述基膜与所述第一涂层之间，所述第二涂层用于提高所述锂电池隔膜的绝缘性能。
[0012]在一种可实现的方式中，所述第二涂层包括第二无机材料，所述第二无机材料为SiO2、Al2O3、AlO(OH)、ZrO2、B2O3、ZnO2、Li3PO4、SiS2、P2S5、Li4SiO4‑
B2O3、Li2S
‑
SiS2‑
Li4SiO4和LiO2‑
P2O5‑
B2O3中的一种或多种。
[0013]在一种可实现的方式中，所述第二涂层的厚度为1μm～10μm。
[0014]在一种可实现的方式中，所述涂层还包括第三涂层，所述第三涂层为绝缘涂层，所
述第三涂层位于所述基膜远离所述第一涂层的一侧，所述第三涂层用于提高所述锂电池隔膜的绝缘性能。
[0015]在一种可实现的方式中，所述第三涂层包括绝缘材料，所述绝缘材料包括第三无机材料和/或功能高分子纳米微球，所述第三无机材料为SiO2、Al2O3、AlO(OH)、ZrO2、B2O3、ZnO2、Li3PO4、SiS2、P2S5、Li4SiO4‑
B2O3、Li2S
‑
SiS2‑
Li4SiO4和LiO2‑
P2O5‑
B2O3中的一种或多种，所述功能高分子纳米微球为PVDF
‑
HFP共聚物和/或PMM。
[0016]在一种可实现的方式中，所述第一涂层、所述第二涂层和所述第三涂层中的至少一者还包括粘结剂，所述粘结剂为聚偏氟乙烯、聚酰胺、聚丙烯腈、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸、羧甲基纤维素钠、聚乙烯呲咯烷酮、聚四氟乙烯和丁苯乳胶中的一种或多种。
[0017]在一种可实现的方式中，所述第三涂层的厚度为1μm～10μm。
[0018]在一种可实现的方式中，所述基膜为聚丙烯类干法基膜、聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三层干法基膜、聚乙烯类湿法基膜、间位芳纶基膜、对位芳纶基膜、PET基膜和聚酰亚胺类基膜中的至少一种。
[0019]本技术还提供一种锂电池，包括电芯，所述电芯包括以上所述的锂电池隔膜和负极，所述负极位于所述锂电池隔膜的一侧，所述第一涂层位于所述基膜朝向所述负极的一侧。
[0020]在一种可实现的方式中，所述电芯还包括正极，所述正极位于所述锂电池隔膜远离所述负极的一侧；所述涂层还包括第三涂层，所述第三涂层为绝缘涂层，所述第三涂层用于提高所述锂电池隔膜的绝缘性能，所述第三涂层位于所述基膜朝向所述正极的一侧。
[0021]本技术提供的锂电池隔膜，通过在基膜表面设置第一涂层，第一涂层能够与锂发生嵌锂反应，即第一涂层具有嵌锂功能，第一涂层能够有效地容纳负极表面析出的锂金属，抑制锂枝晶的生长，避免锂枝晶穿过隔膜接触正极而造成的短路，从而有效地提高锂电池的安全性能。
附图说明
[0022]图1为本技术实施例中锂电池隔膜的截面示意图。
[0023]图2为本技术另一实施例中锂电池隔膜的截面示意图。
[0024]图3为本技术另一实施例中锂电池隔膜的截面示意图。
[0025]图4为本技术另一实施例中锂电池隔膜的截面示意图。
[0026]图5为本技术实施例中电芯的截面示意图。
具体实施方式
[0027]下面结合附图和实施例，对本技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本技术，但不用来限制本技术的范围。
[0028]本技术的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
[0029]本技术的说明书和权利要求书中所涉及的上、下、左、右、前、后、顶、底等(如果存在)方位词是以附图中的结构位于图中的位置以及结构相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，方位词的使用不应限制本申请请求保护的
范围。
[0030]如图1及图5所示，本技术的一种实施例提供一种锂电池隔膜1，用于设置在锂电池的正极2和负极3之间。该锂电池隔膜1包括基膜11和设置于基膜11表面的涂层，涂层包括第一涂层12，第一涂层12位于基膜11的一侧，第一涂层12能够与锂发生嵌锂反应。
[0031]具体地，第一涂层12位于基膜11朝向负极3的一侧。本实施例提供的锂电池隔膜1，通过在基膜11表面设置第一涂层12，第一涂层12能够与锂发生嵌锂反应，即第一涂层12具有嵌锂功能，第一涂层12能够有效地容纳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂电池隔膜，其特征在于，包括基膜和设置于所述基膜表面的涂层，所述涂层包括第一涂层，所述第一涂层位于所述基膜的一侧，所述第一涂层能够与锂发生嵌锂反应；所述涂层还包括第三涂层，所述第三涂层为绝缘涂层，所述第三涂层位于所述基膜远离所述第一涂层的一侧。2.如权利要求1所述的锂电池隔膜，其特征在于，所述第一涂层包括可嵌锂物质和第一粘结剂，所述可嵌锂物质为石墨、中间相碳微球、硬碳、软碳、硅、硅碳复合材料或钛酸锂，所述第一粘结剂与所述可嵌锂物质粘接；所述可嵌锂物质和所述第一粘结剂均为膜层结构，所述可嵌锂物质通过所述第一粘结剂粘附至所述基膜表面；或者，所述第一粘结剂内形成有孔穴结构，所述可嵌锂物质嵌入在所述第一粘结剂的孔穴结构内，所述可嵌锂物质通过所述第一粘结剂粘附至所述基膜表面。3.如权利要求1所述的锂电池隔膜，其特征在于，所述第一涂层的厚度为1μm～10μm。4.如权利要求1所述的锂电池隔膜，其特征在于，所述第一涂层的孔隙率大于或等于45％。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：何金波，罗建海，
申请(专利权)人：微宏先进膜公司，
类型：新型
国别省市：