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    一種鋰離子電池隔膜及其制備方法、鋰離子電池技術

    技術編號:44201742 閱讀:9 留言:0更新日期:2025-02-06 18:37
    本發明專利技術涉及鋰電池隔膜技術領域,具體而言,涉及一種鋰離子電池隔膜及其制備方法、鋰離子電池。鋰離子電池隔膜包括多孔基材和設置在多孔基材的至少一個表面上的有機涂層,有機涂層的材料包括聚合物,有機涂層包括多個點狀結構,點狀結構包括具有至少一個缺口部的環狀結構和/或具有至少一個缺口部的島狀結構;點狀結構的高度的最大值為X,缺口部的高度≤0.5X。本發明專利技術提供的隔膜的有機涂層包括具有缺口部的環狀結構和/或島狀結構,缺口部形成斷點,可以實現電解液在粘接點內外的傳輸,從而大幅提升電池快充性能。

    【技術實現步驟摘要】

    本專利技術涉及鋰電池隔膜,具體而言,涉及一種鋰離子電池隔膜及其制備方法、鋰離子電池


    技術介紹

    1、為提升鋰離子電池隔膜性能,研究者們開發了以金屬氧化物為代表的涂層材料提升隔膜耐熱性能,同時開發了粘接性聚合物為主材的粘接涂層提升隔膜或耐熱涂層與正負極之間的粘接力。其中,粘接涂層大多采用噴涂的方式實現。

    2、為提升電池中鋰離子的充放電速率,與耐熱涂層全覆蓋式涂敷的方式不同,粘接涂層采用分散式排布的方式,且在發揮其粘接作用的同時,分散式粘接點具有一定的厚度,發揮隔板作用,以便于電解液在隔膜或耐熱涂層與極片間的滲透。

    3、現有噴涂可以使粘接材料顆粒在膜的表面形成規則或隨機分散的環狀或點狀結構。然而,這些環狀或點狀結構經過輥壓工序后變得致密,阻礙了電解液向粘接點結構內滲透,從而阻礙了注液后粘結點內鋰離子傳輸,造成了充放電速率的損失。

    4、有鑒于此,特提出本專利技術。


    技術實現思路

    1、本專利技術的第一目的在于提供一種鋰離子電池隔膜,該隔膜的有機涂層包括具有缺口部的環狀結構和/或島狀結構,缺口部形成斷點,可以實現電解液在粘接點內外的傳輸,從而大幅提升電池快充性能。解決了現有技術的粘接涂層經輥壓后變得致密進而阻礙電解液向粘接點結構內滲透的問題。

    2、本專利技術的第二目的在于提供一種鋰離子電池隔膜的制備方法,該方法具有簡單易行,流程短,適合大批量生產等優點。

    3、本專利技術的第三目的在于提供一種鋰離子電池,該鋰離子電池的充放電速率快。</p>

    4、為了實現本專利技術的上述目的,特采用以下技術方案:

    5、本專利技術首先提供了一種鋰離子電池隔膜,包括多孔基材和設置在所述多孔基材的至少一個表面上的有機涂層,所述有機涂層的材料包括聚合物,所述有機涂層包括多個點狀結構,所述點狀結構包括具有至少一個缺口部的環狀結構和/或具有至少一個缺口部的島狀結構;所述點狀結構的高度的最大值為x,所述缺口部的高度≤0.5x。

    6、進一步地,所述環狀結構具有至少兩個缺口部。

    7、進一步地,所述島狀結構具有至少兩個缺口部。

    8、進一步地,所述點狀結構的高度為1μm~30μm。

    9、進一步地,所述點狀結構在所述多孔基材上的正投影的外輪廓的形狀包括圓形、橢圓形和類圓形中的至少一種。

    10、進一步地,所述點狀結構的外接圓直徑為100μm~2000μm。

    11、進一步地,每個所述點狀結構及其所述缺口部在所述多孔基材上的投影面積分別為sd和sq,則0.01<sq/sd<0.8。

    12、進一步地,多個所述點狀結構呈間隔排布。

    13、進一步地,所述有機涂層在所述多孔基材上的面積覆蓋率為1%~30%。

    14、進一步地,所述有機涂層的負載量為0.05g/m2~4g/m2。

    15、進一步地,所述有機涂層的負載量為0.2g/m2~2g/m2。

    16、進一步地,所述多孔基材包括pe、pp、無紡布、pet、pvdf、pu、pa、pi、有機無機共混膜、以及pp/pe/pp復合膜中的至少一種。

    17、進一步地,所述聚合物包括聚偏氯乙烯、聚偏氟乙烯、偏氟乙烯和六氟丙烯共聚物、聚四氟乙烯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚氧乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚氧丙烯、聚苯乙烯、苯乙烯-丁二烯共聚物、聚丙烯腈、丙烯腈-丁二烯共聚物、丙烯酰基橡膠、丁基橡膠、氟橡膠、聚表氯醇、聚磷嗪、聚乙烯基吡啶和丁苯橡膠中的至少一種。

    18、進一步地,所述聚合物的粒徑d50為0.1μm~10μm。

    19、本專利技術進一步提供了所述鋰離子電池隔膜的制備方法,包括如下步驟:將含有聚合物的漿料涂覆于多孔基材的至少一個表面,之后干燥。

    20、本專利技術還提供了一種鋰離子電池,包括所述鋰離子電池隔膜。

    21、與現有技術相比,本專利技術的有益效果為:

    22、本專利技術提供的鋰離子電池隔膜中的有機涂層包括具有缺口部的環狀結構和/或具有缺口部的島狀結構,缺口部形成斷點,實現了電解液在粘接點內外的傳輸,從而大幅提升了電池的快充性能。并且,聚合物可以提高隔膜與正負極之間的粘接力。

    本文檔來自技高網...

    【技術保護點】

    1.一種鋰離子電池隔膜,其特征在于,包括多孔基材和設置在所述多孔基材的至少一個表面上的有機涂層,所述有機涂層的材料包括聚合物,所述有機涂層包括多個點狀結構,所述點狀結構包括具有至少一個缺口部的環狀結構和/或具有至少一個缺口部的島狀結構;所述點狀結構的高度的最大值為X,所述缺口部的高度≤0.5X。

    2.根據權利要求1所述鋰離子電池隔膜,其特征在于,滿足以下條件至少其一:

    3.根據權利要求1所述鋰離子電池隔膜,其特征在于,所述點狀結構的高度為1μm~30μm。

    4.根據權利要求1所述鋰離子電池隔膜,其特征在于,滿足以下條件至少其一:

    5.根據權利要求1所述鋰離子電池隔膜,其特征在于,多個所述點狀結構呈間隔排布。

    6.根據權利要求1所述鋰離子電池隔膜,其特征在于,滿足以下條件至少其一:

    7.根據權利要求1所述鋰離子電池隔膜,其特征在于,所述多孔基材包括PE、PP、無紡布、PET、PVDF、PU、PA、PI、有機無機共混膜、以及PP/PE/PP復合膜中的至少一種。

    8.根據權利要求1所述鋰離子電池隔膜,其特征在于,滿足以下條件至少其一:

    9.如權利要求1~8任一項所述鋰離子電池隔膜的制備方法,其特征在于,包括如下步驟:將含有聚合物的漿料涂覆于多孔基材的至少一個表面,之后干燥。

    10.一種鋰離子電池,其特征在于,包括如權利要求1~8任一項所述鋰離子電池隔膜。

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    【技術特征摘要】

    1.一種鋰離子電池隔膜,其特征在于,包括多孔基材和設置在所述多孔基材的至少一個表面上的有機涂層,所述有機涂層的材料包括聚合物,所述有機涂層包括多個點狀結構,所述點狀結構包括具有至少一個缺口部的環狀結構和/或具有至少一個缺口部的島狀結構;所述點狀結構的高度的最大值為x,所述缺口部的高度≤0.5x。

    2.根據權利要求1所述鋰離子電池隔膜,其特征在于,滿足以下條件至少其一:

    3.根據權利要求1所述鋰離子電池隔膜,其特征在于,所述點狀結構的高度為1μm~30μm。

    4.根據權利要求1所述鋰離子電池隔膜,其特征在于,滿足以下條件至少其一:

    5.根據權利要求1所述鋰離子電池隔膜,其特征在于,多個...

    【專利技術屬性】
    技術研發人員:孫東岳朱繼濤韋性強張磊
    申請(專利權)人:江蘇卓高新材料科技有限公司
    類型:發明
    國別省市:

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