System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 隔离膜和电池制造技术_技高网
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隔离膜和电池制造技术

技术编号:41126657 阅读:2 留言:0更新日期:2024-04-30 17:54
本申请提供一种隔离膜、电极和电池,隔离膜包括基膜和设于所述基膜至少一侧表面上的阻燃层,所述阻燃层中包含阻燃微胶囊,所述阻燃微胶囊包括阻燃剂和包覆所述阻燃剂的离子导电层。本申请提供的隔离膜可兼顾阻燃性能和电化学性能。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及电化学,特别是涉及一种隔离膜和电池


技术介绍

1、车用动力电池的安全性是电动汽车和混合动力汽车等新能源汽车领域的重要关注点。随着电动汽车市场的快速发展,人们对电池系统的安全性和稳定性提出了更高的要求。车用动力电池在充电、放电和储存过程中可能面临着过热、过充、过放、电池短路等安全隐患,这些隐患可能导致电池性能下降、电池损坏甚至火灾等严重后果。

2、目前,车用动力电池的安全性主要依赖于电池管理系统(bms)、热管理系统、火灾控制和灭火系统、安全阀和断路器,以及开发高安全隔离膜、电极材料、电解液等。其中,在锂离子电池的安全防护中,电池材料中添加阻燃剂是一种常见、有效的技术手段。常见的阻燃剂包括磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、卤系阻燃剂、化合物阻燃剂和电解液固化剂。这些阻燃剂可以提高材料的热稳定性,降低起火风险,甚至还可以捕捉燃烧自由基,提供额外的安全保护等。

3、然而,阻燃剂的使用会影响电池的电化学性能,目前,微胶囊化阻燃剂,即将阻燃剂封装在微胶囊中的方法,被认为是降低阻燃剂对电池电化学性能影响的一种有效手段。阻燃微胶囊在保证提高电池安全性能的前提下,降低对电池电化学性能的负面影响。然而,微胶囊仍存在对电池电化学性能的不良影响,需要进一步开发微胶囊技术的新可能以解决这一问题。


技术实现思路

1、基于此,本申请提供一种可兼顾阻燃性能和电化学性能的隔离膜和电池。

2、本申请的第一方面提供了一种包括基膜和设于所述基膜至少一侧表面上的阻燃层,所述阻燃层中包含阻燃微胶囊,所述阻燃微胶囊包括阻燃剂和包覆所述阻燃剂的离子导电层。

3、在本申请的一些实施方式中,所述离子导电层中包含离子导电材料,所述离子导电材料包括有机导电材料与无机导电材料中的至少一种;

4、可选地,所述有机导电材料包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、聚丙烯腈、聚合物聚醚、聚噻吩、聚乙炔、聚苯胺和聚吡咯中的至少一种;进一步可选为聚苯胺、聚乙炔和聚吡咯中的至少一种;

5、可选地,所述无机导电材料包括二氧化硅。

6、可选地,所述离子导电材料与所述阻燃微胶囊的质量比为1:(1~8),可选为1:(1.2~3)。

7、在本申请的一些实施方式中,所述离子导电层的表面具有褶皱结构。

8、在本申请的一些实施方式中,所述离子导电层的平均厚度为50nm~100nm。

9、在本申请的一些实施方式中,所述阻燃微胶囊满足如下条件中的至少一者:

10、(1)所述阻燃剂包括磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、卤系阻燃剂和金属化合物阻燃剂和电解液固化剂中的至少一种或多种;

11、(2)所述阻燃微胶囊的平均粒径为2μm~40μm。

12、在本申请的一些实施方式中,所述阻燃层的平均厚度为3μm~47μm,可选为3μm~41μm。

13、在本申请的一些实施方式中,所述阻燃微胶囊在所述隔离膜中的质量占比为5%~60%,优选为20%~40%。

14、在本申请的一些实施方式中,所述阻燃层中还包含粘结剂;

15、可选地,所述粘结剂包括丁苯橡胶、聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-共六氟丙烯共聚物、壳聚糖、聚丙烯酸、聚乙烯醇、海藻酸钠、聚甲基丙烯酸甲酯、羧甲基壳聚糖和羧甲基纤维素中的至少一种。

16、在本申请的一些实施方式中,所述阻燃层中,所述粘结剂与所述阻燃微胶囊的质量比为1:(1~8)。

17、在本申请的一些实施方式中,所述隔离膜的孔隙率为30%~90%。

18、在本申请的一些实施方式中,所述基膜的平均厚度为10μm ~25μm 。

19、本申请的第二方面提供了一种电池,包括本申请第一方面所述的隔离膜。

20、本申请提供的隔离膜包括阻燃层,阻燃层中包含阻燃微胶囊,阻燃微胶囊中包含的阻燃剂主要起阻燃作用。包覆阻燃剂的离子导电层不仅可实现对阻燃剂的包覆,保护阻燃剂免受外界环境的影响,防止其过早释放或分解,从而延长阻燃效果的持续时间,提升阻燃微胶囊的结构稳定性。而且离子导电层还能提升阻燃微胶囊对活性离子的传导性能,提升阻燃微胶囊的离子电导率,由此使隔离膜的离子电导率得到提升。如此,当电池即将或正在发生热失控时,设置于基膜表面上的阻燃层不仅能快速释放阻燃剂,降低隔离膜的分解熔化,提升隔离膜的热安全性能,进而提升电池的安全性能。同时,使用该隔离膜的电池还能够降低阻燃剂对电池离子电导率的影响,提升电池的电化学性能。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种隔离膜,其特征在于,包括基膜和设于所述基膜至少一侧表面上的阻燃层,所述阻燃层中包含阻燃微胶囊,所述阻燃微胶囊包括阻燃剂和包覆所述阻燃剂的离子导电层。

2.根据权利要求1所述的隔离膜,其特征在于,所述离子导电层中包含离子导电材料,所述离子导电材料包括有机导电材料与无机导电材料中的至少一种;

3.根据权利要求1所述的隔离膜,其特征在于,所述离子导电层的表面具有褶皱结构:

4.根据权利要求1所述的隔离膜,其特征在于,所述阻燃微胶囊满足如下条件中的至少一者:

5.根据权利要求1所述的隔离膜,其特征在于,所述阻燃层的平均厚度为3μm~47μm,可选为3μm~41μm。

6.根据权利要求1所述的隔离膜,其特征在于,所述阻燃微胶囊在所述隔离膜中的质量占比为5%~60%,优选为20%~40%。

7.根据权利要求1所述的隔离膜,其特征在于,所述阻燃层中还包含粘结剂;

8.根据权利要求1-7任一项所述的隔离膜,其特征在于,所述隔离膜的孔隙率为30%~90%。

9.根据权利要求1-7任一项所述的隔离膜,其特征在于,所述基膜的平均厚度为10μm ~25μm。

10.一种电池,其特征在于,包括权利要求1-9任一项所述的隔离膜。

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【技术特征摘要】

1.一种隔离膜,其特征在于,包括基膜和设于所述基膜至少一侧表面上的阻燃层,所述阻燃层中包含阻燃微胶囊,所述阻燃微胶囊包括阻燃剂和包覆所述阻燃剂的离子导电层。

2.根据权利要求1所述的隔离膜,其特征在于,所述离子导电层中包含离子导电材料,所述离子导电材料包括有机导电材料与无机导电材料中的至少一种;

3.根据权利要求1所述的隔离膜,其特征在于,所述离子导电层的表面具有褶皱结构:

4.根据权利要求1所述的隔离膜,其特征在于,所述阻燃微胶囊满足如下条件中的至少一者:

5.根据权利要求1所述的隔离膜,其特征在于,所述阻燃层...

【专利技术属性】
技术研发人员:李伟峰张富民饶顺高镇海冯新浡刘洁施家伟彭嘉骏
申请(专利权)人:吉林大学
类型:发明
国别省市:

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