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【技术实现步骤摘要】
本申请属于新能源,涉及电池隔膜、二次电池与用电设备。
技术介绍
1、电池隔膜具有隔离正负极以防止它们接触造成短路的功能,同时其离子传输能力直接关系到电池的整体性能。目前,隔膜主要通过在聚烯烃多孔基材表面涂覆氧化铝或勃姆石耐热涂层制得,但这些耐热涂层本身重量较大,不利于电池的轻量化发展,而且对破膜温度的提升有限。
2、芳纶质轻、耐热性好,能有效解决氧化铝或勃姆石耐热涂层的上述问题。但是芳纶本身不具备粘结性,需要在芳纶涂层表面涂覆一层粘结涂层,但这样不仅工艺复杂,而且纯芳纶涂层孔隙率较低,透气性性较差,离子传输能力较差,不适合用于制备快充类型和高功率类型电池;或者需要在制备芳纶涂层的涂覆液中添加并溶解粘结性聚合物,但这样制得的芳纶涂层不仅与电极极片之间基本无间隙,导致注液时电解液无法快速浸入到电池内部,造成浸润不良,而且压缩性弱,导致充放电过程中电极极片膨胀后挤压隔膜时,电极极片易打皱,而使循环失效。
技术实现思路
1、基于上述问题,本申请的目的在于提供一种电池隔膜、二次电池与用电设备,该电池隔膜不仅粘结性好,破膜温度高,而且透气性好,压缩性好,阻抗低,制成二次电池时与电极极片之间会形成间隙,为电解液的浸润提供通道。
2、第一方面,本申请提供了一种电池隔膜,包括隔膜基体和设于所述隔膜基体至少一面上的涂层;
3、所述涂层包括芳纶层和粘结性聚合物颗粒;
4、所述芳纶层具有相对设置的第一表面和第二表面,其中,所述芳纶层的第一表面与所述隔膜基体接
5、在一些实施例中,所述点状凸起的平均高度为1~10μm。
6、在一些实施例中,所述点状凸起的面积在所述芳纶层的第二表面上的面积占比为2%~30%。
7、在一些实施例中,满足条件(1)~(4)中的至少一者:
8、(1)所述隔膜的压缩率为5%~42%;
9、(2)所述隔膜的透气值小于或等于250s;
10、(3)所述隔膜的阻抗小于或等于3.9ohm;
11、(4)所述隔膜的破膜温度大于或等于158℃。
12、在一些实施例中,所述粘结性聚合物颗粒在极性溶剂中的溶胀率≤800wt.%且溶出率≤60wt.%,其中极性溶剂包括酰胺类有机溶剂、砜类有机溶剂中的至少一种,溶胀率和溶出率测试条件为25℃、24h。
13、在一些实施例中,所述酰胺类有机溶剂包括n,n-二甲基乙酰胺、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二乙基甲酰胺、n-甲基吡咯烷酮、n,n-二乙基乙酰胺、六甲基磷酰三胺中至少一种,所述砜类有机溶剂包括环丁砜、二甲基亚砜中的至少一种。
14、在一些实施例中,所述粘结性聚合物颗粒包括交联型聚合物,所述交联型聚合物包括交联聚甲基丙烯酸甲酯、交联聚丙烯酸酯、交联丙烯酸酯多元共聚物、交联偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、交联丁苯橡胶、交联苯丙橡胶、交联聚氨酯、交联环氧树脂、交联乙烯-醋酸乙烯共聚物中的至少一种。
15、在一些实施例中,所述芳纶层的材料包括芳纶1313、芳纶1414中的至少一种。
16、第二方面,本申请提供了一种二次电池,包括所述电池隔膜。
17、第三方面,本申请提供了一种用电设备,包括所述二次电池,所述二次电池用作所述用电设备的供电电源。
18、相比现有技术,本申请的有益效果在于:
19、(1)本申请电池隔膜因将粘结性聚合物颗粒嵌入芳纶层中,而使芳纶层致密性降低,透气性提高,阻抗降低;又因粘结性聚合物颗粒在芳纶层背离隔膜基体的表面形成点状凸起,不仅使隔膜与电极极片之间形成间隙,为电解液的浸润提供通道,确保电解液能快速浸入到电池内部,浸润效果良好,还使隔膜具有较好的可压缩性,能为电池充放电过程中电极极片的膨胀提供空间,避免电极极片挤压隔膜而发生打皱引起循环失效。
20、(2)本申请电池隔膜与正负极片粘结性好,破膜温度高,透气性好,压缩性好,电解液浸润效果好,阻抗低,不仅适用于制备快充和/或高功率类型电池,而且确保电池具有良好的安全性。
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1.一种电池隔膜,其特征在于,包括隔膜基体和设于所述隔膜基体至少一面上的涂层;
2.如权利要求1所述的电池隔膜,其特征在于,所述点状凸起的平均高度为1~10μm。
3.如权利要求1所述的电池隔膜,其特征在于,所述点状凸起的面积在所述芳纶层的第二表面上的面积占比为2%~30%。
4.如权利要求1所述的电池隔膜,其特征在于,满足条件(1)~(4)中的至少一者:
5.如权利要求1所述的电池隔膜,其特征在于,所述粘结性聚合物颗粒在极性溶剂中的溶胀率≤800wt.%且溶出率≤60wt.%,其中极性溶剂包括酰胺类有机溶剂、砜类有机溶剂中的至少一种,溶胀率和溶出率测试条件为25℃、24h。
6.如权利要求5所述的电池隔膜,其特征在于,所述酰胺类有机溶剂包括N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二乙基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二乙基乙酰胺、六甲基磷酰三胺中至少一种,所述砜类有机溶剂包括环丁砜、二甲基亚砜中的至少一种。
7.如权利要求5所述的电池隔膜,其特征在于,所述粘结性聚合物颗粒包括交联型聚合物,所述
8.如权利要求1所述的电池隔膜,其特征在于,所述芳纶层的材料包括芳纶1313、芳纶1414中的至少一种。
9.一种二次电池,其特征在于,包括如权利要求1~8任一项所述的电池隔膜。
10.一种用电设备,其特征在于,包括如权利要求9所述的二次电池,所述二次电池用作所述用电设备的供电电源。
...【技术特征摘要】
1.一种电池隔膜,其特征在于,包括隔膜基体和设于所述隔膜基体至少一面上的涂层;
2.如权利要求1所述的电池隔膜,其特征在于,所述点状凸起的平均高度为1~10μm。
3.如权利要求1所述的电池隔膜,其特征在于,所述点状凸起的面积在所述芳纶层的第二表面上的面积占比为2%~30%。
4.如权利要求1所述的电池隔膜,其特征在于,满足条件(1)~(4)中的至少一者:
5.如权利要求1所述的电池隔膜,其特征在于,所述粘结性聚合物颗粒在极性溶剂中的溶胀率≤800wt.%且溶出率≤60wt.%,其中极性溶剂包括酰胺类有机溶剂、砜类有机溶剂中的至少一种,溶胀率和溶出率测试条件为25℃、24h。
6.如权利要求5所述的电池隔膜,其特征在于,所述酰胺类有机溶剂包括n,n-二甲基乙酰胺、n,n-二甲基甲酰胺、n,...
【专利技术属性】
技术研发人员:林峰,李艳玲,程忠,
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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