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一种隔膜及包含其的二次电池制造技术

技术编号:41124249 阅读:3 留言:0更新日期:2024-04-30 17:51
本申请涉及电池材料技术领域,公开了一种隔膜及包含其的二次电池。所述隔膜包括基体材料,所述基体材料包含聚酰亚胺类有机化合物,所述隔膜在其TD方向上的应力‑应变曲线满足1<Y/X<5;其中,Y MPa为隔膜在断裂点的拉伸强度,X%为隔膜在断裂点的伸长率。本申请的隔膜具有更大的拉伸强度,也即机械性能更好,当应用于二次电池时有利于降低隔膜厚度,增大电池能量密度和输出功率,延长电池循环寿命。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及电池材料,具体涉及一种隔膜及包含其的二次电池


技术介绍

1、隔膜是二次电池的四大主材之一,起着隔绝正负极接触和提供离子通道的作用。聚烯烃类多孔材料被广泛应用于锂离子电池隔膜,目前锂电池行业中使用较多的是pe、pp和pp/pe/pp隔膜。但是这类薄膜的分子结构都是非极性的烷烃线型聚合物,高温下呈现出热收缩率大、电解液浸润性差以及高温寿命短等缺点。随着新能源行业的发展,对高容量高能量密度以及快充技术的需求越来越强烈,传统薄膜越来越难满足需求。


技术实现思路

1、有鉴于此,本申请提供了一种隔膜,该隔膜具有良好的机械性能和热稳定性能,并且还能改善电解液浸润性,从而延长电池的循环寿命,使得本申请的隔膜能够用于高容量高能量密度的二次电池中。

2、第一方面,本申请提供了一种隔膜,所述隔膜包括基体材料,所述基体材料包含聚酰亚胺类有机化合物,所述隔膜在td方向上的应力-应变曲线满足1<y/x<5;其中,y mpa为隔膜在断裂点的拉伸强度,x%为隔膜在断裂点的伸长率。

3、在一种可选的实施方式中,所述隔膜在其td方向上的应力-应变曲线满足2.5≤y/x≤4.5。

4、在一种可选的实施方式中,所述聚酰亚胺类有机化合物包含酰亚胺环,以及吡啶环、苯并降冰片烷基团、氰基中的至少一种。

5、在一种可选的实施方式中,所述隔膜中的所述聚酰亚胺类有机化合物的数均分子量为5万~40万。

6、在一种可选的实施方式中,构成所述聚酰亚胺类有机化合物的重复结构单元如式(i)所示:

7、

8、其中,选自如下结构中的至少一种:

9、

10、在一种可选的实施方式中,所述重复结构单元包括以下结构中的至少一种:

11、

12、

13、在一种可选的实施方式中,所述隔膜满足以下条件中的至少一者:

14、a、隔膜在断裂点的伸长率大于等于30%;

15、b、隔膜在断裂点的拉伸强度在100mpa以上;

16、c、弹性模量大于等于1gpa;

17、d、对电解液的接触角小于等于40°。

18、在一种可选的实施方式中,所述隔膜在断裂点的伸长率为30%~100%,隔膜在断裂点的拉伸强度为100mpa~130mpa,弹性模量为1gpa~10gpa,对电解液的接触角为20°~40°。

19、在一种可选的实施方式中,所述隔膜满足在以下条件中的至少一者:

20、e、厚度为5μm~10μm;

21、f、孔隙率为30%~50%;

22、g、孔径为20nm~50nm。

23、第二方面,本申请还提供了一种二次电池,包括根据本申请第一方面所述的隔膜。

24、本申请的有益效果是:

25、本申请的隔膜具有更大的拉伸强度和断裂伸长率,也即机械性能更好,另外由于使用了聚酰亚胺类有机化合物作为隔膜基体材料,可使得隔膜同时具备优良的电子绝缘性能和热稳定性。当应用于二次电池时有利于降低隔膜厚度,增大电池能量密度和输出功率,延长电池循环寿命。

26、本申请的二次电池,因采用上述机械性能好的隔膜,故而表现出较长的电池循环寿命。

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【技术保护点】

1.一种隔膜,其特征在于,所述隔膜包括基体材料,所述基体材料包含聚酰亚胺类有机化合物,所述隔膜在TD方向上的应力-应变曲线满足1<Y/X<5;其中,Y MPa为隔膜在断裂点的拉伸强度,X%为隔膜在断裂点的伸长率。

2.根据权利要求1所述的隔膜,其特征在于,2.5≤Y/X≤4.5。

3.根据权利要求1所述的隔膜,其特征在于,所述聚酰亚胺类有机化合物包含酰亚胺环,以及吡啶环、苯并降冰片烷基团、氰基中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的隔膜,其特征在于,所述聚酰亚胺类有机化合物的数均分子量为5万~40万。

5.根据权利要求3所述的隔膜,其特征在于,构成所述聚酰亚胺类有机化合物的重复结构单元如式(I)所示:

6.根据权利要求5所述的隔膜,其特征在于,所述重复结构单元包括以下结构中的至少一种:

7.根据权利要求1~6任一项所述的隔膜,其特征在于,所述隔膜满足以下条件中的至少一者:

8.根据权利要求7所述的隔膜,其特征在于,所述隔膜在断裂点的伸长率为30%~100%,隔膜在断裂点的拉伸强度为100MPa~130MPa,弹性模量为1GPa~10GPa,对电解液的接触角为20°~40°。

9.根据权利要求1所述的隔膜,其特征在于,所述隔膜满足在以下条件中的至少一者:

10.一种二次电池,其特征在于,包括权利要求1~9任一项所述的隔膜。

...

【技术特征摘要】

1.一种隔膜,其特征在于,所述隔膜包括基体材料,所述基体材料包含聚酰亚胺类有机化合物,所述隔膜在td方向上的应力-应变曲线满足1<y/x<5;其中,y mpa为隔膜在断裂点的拉伸强度,x%为隔膜在断裂点的伸长率。

2.根据权利要求1所述的隔膜,其特征在于,2.5≤y/x≤4.5。

3.根据权利要求1所述的隔膜,其特征在于,所述聚酰亚胺类有机化合物包含酰亚胺环,以及吡啶环、苯并降冰片烷基团、氰基中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的隔膜,其特征在于,所述聚酰亚胺类有机化合物的数均分子量为5万~40万。

5.根据权利要求3所述的隔膜,其特征在于,构成所述聚酰亚胺类有机化合...

【专利技术属性】
技术研发人员:邹建华
申请(专利权)人:欣旺达动力科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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