【技术实现步骤摘要】
本申请涉及储能领域。具体地，本申请涉及一种隔离膜、包括该隔离膜的二次电池和装置。
技术介绍
1、随着锂离子电池的普及和发展，其在电动汽车、储能和3c电子等行业中的应用越来越广泛。随之，由锂离子电池的能量密度不断提升所附带的安全问题也日益凸显出来。在解决锂离子电池安全性能方面，除了电池包的温控和电池管理系统之外，电池内部的结构和材料也有较大的提升空间。
2、现有技术中多采用在电池内部引入ptc(正温度系数，positive-temperature-coefficient)材料来改善其安全性能。ptc材料在锂离子电池的正常使用温度范围(100℃以下)内电阻系数非常小，但是当温度达到100℃以上时，其电阻系数会呈几何倍数增加，产生5～6个数量级的上升。此情况下，电子无法顺利传导，使得电池内部的通路断开，有效切断了后续连锁反应过程链，进而阻止热失控反应的进行。
3、目前，已有部分无机类ptc材料应用于正极极片的制作工艺，但有一些弊端，如导电性能不佳、对锂离子电池常温循环性能影响较大或者涂层位置位于集流体和正极材料中间进而无法有效直接切断反应进程以及耐热性能较差等。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本申请提供了一种隔离膜、包括该隔离膜的二次电池以及相关的装置。本申请通过在隔离膜的基膜上设置带有耐高温ptc材料和多孔碳材料的涂层，既保证了正常温度下包括该隔离膜的二次电池的电化学性能，又通过ptc作用，阻断了高温下的电子传输，使得二次电池在针刺、热箱以及过充等极端条
2、本申请第一方面提供了一种隔离膜，其包括基膜和设置于所述基膜上的涂层，所述涂层包括ptc材料，所述ptc材料包括多孔碳材料和ptc聚合物，所述ptc聚合物包括第一聚合物和第二聚合物，其中，所述第一聚合物包括结构单元a，所述第二聚合物包括结构单元b和结构单元c中的至少一个结构单元，
3、
4、其中，x为nh或s，r1-r7各自独立选自氢或c1-c10的烷基，r8-r10各自独立选自氢、c1-c10的烷基或碱金属。
5、本申请第二方面提供了一种二次电池，所述二次电池包括正极、负极和第一方面所述的隔离膜。
6、本申请第三方面提供了一种装置，所述装置包括第二方面所述的二次电池。
7、本申请的有益效果为：
8、本申请针对锂离子二次电池的隔离膜涂层进行了创新性的改性，与传统的pe/pp隔膜涂覆无机氧化铝、氧化锆等成分不同，本申请的涂层中采用聚吡咯类和/或聚噻吩类聚合物掺混聚苯乙烯磺酸酯类和/或聚苯乙烯膦酸酯类聚合物作为ptc聚合物，同时混合多孔碳材料，提升电导率。一方面，聚苯乙烯磺酸酯或聚苯乙烯膦酸酯带有大量阴离子基团，使得ptc聚合物在二次电池正常工作温度窗口下具有较高的导电性，可以很好地维持二次电池的循环性能和稳定性。另一方面，高温时聚苯乙烯磺酸酯或聚苯乙烯膦酸酯运动剧烈，易从聚吡咯类和/或聚噻吩类材料中脱出，引发电阻率急速上升，进而能够在不影响二次电池常温性能的基础上，极大提升极端条件下锂电池的热稳定性和安全性。
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1.一种隔离膜，包括基膜和设置于所述基膜上的涂层，所述涂层包括PTC材料，所述PTC材料包括多孔碳材料和PTC聚合物，所述PTC聚合物包括第一聚合物和第二聚合物，其中，所述第一聚合物包括结构单元A，所述第二聚合物包括结构单元B和结构单元C中的至少一个结构单元，
2.根据权利要求1所述的隔离膜，其特征在于，R1-R7各自独立选自氢或C1-C6的烷基，R8-R10各自独立选自氢、C1-C6的烷基、锂、钠或钾；和/或
3.根据权利要求1或2所述的隔离膜，其特征在于，所述PTC聚合物中，结构单元A和结构单元B的数量比为1:0.3-1:3，优选为1:0.5-1:2；和/或
4.根据权利要求1-3中任一项所述的隔离膜，其特征在于，所述第一聚合物包括聚吡咯和聚噻吩中的至少一种；和/或
5.根据权利要求1-4中任一项所述的隔离膜，其特征在于，基于所述PTC材料的总质量计，所述多孔碳材料的质量含量为20％至80％，优选为40％至60％；和/或
6.根据权利要求1-5中任一项所述的隔离膜，其特征在于，所述涂层还包括陶瓷材料，优选地，所述陶瓷
7.根据权利要求1-6中任一项所述的隔离膜，其特征在于，所述涂层的厚度为0.2μm-5μm；和/或
8.一种二次电池，其包括正极、负极和权利要求1-7中任一项所述的隔离膜。
9.根据权利要求8所述的二次电池，其特征在于，所述正极包括正极活性材料，所述正极活性材料包括LiNixCoyM(1-x-y)O2材料中的至少一种，M选自Mn、Al、Mg、Cr、Ca、Zr、Mo、Ag、Nb中的至少一种，0.8≤x≤1，0≤y≤0.2，x+y≤1优选地，0.86≤x≤1，0≤y≤0.14，x+y≤1；和/或
10.一种装置，其包括权利要求8或9所述的二次电池。
...【技术特征摘要】
1.一种隔离膜，包括基膜和设置于所述基膜上的涂层，所述涂层包括ptc材料，所述ptc材料包括多孔碳材料和ptc聚合物，所述ptc聚合物包括第一聚合物和第二聚合物，其中，所述第一聚合物包括结构单元a，所述第二聚合物包括结构单元b和结构单元c中的至少一个结构单元，
2.根据权利要求1所述的隔离膜，其特征在于，r1-r7各自独立选自氢或c1-c6的烷基，r8-r10各自独立选自氢、c1-c6的烷基、锂、钠或钾；和/或
3.根据权利要求1或2所述的隔离膜，其特征在于，所述ptc聚合物中，结构单元a和结构单元b的数量比为1:0.3-1:3，优选为1:0.5-1:2；和/或
4.根据权利要求1-3中任一项所述的隔离膜，其特征在于，所述第一聚合物包括聚吡咯和聚噻吩中的至少一种；和/或
5.根据权利要求1-4中任一项所述的隔离膜，其特征在于，基于所述ptc材料的总质量计，所述多孔碳材料的质量含...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘瑜洁，
申请(专利权)人：蔚来汽车科技安徽有限公司，
类型：发明
国别省市：
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