【技術實現步驟摘要】
本技術屬于隔膜材料,具體涉及一種熱復合隔膜和二次電池。
技術介紹
1、動力電池熱復合工藝是指將正負極材料與隔膜進行一次性復合的技術,其中通過納米線電極材料替代傳統材料達到提升電池性能的效果。這種技術采用高溫高壓條件,使得正負極材料完全融合在一起,形成一個完整的電池單元,同時也避免了由于材料接合不良導致的電池壽命的降低。
2、熱復合工藝不同于傳統的卷繞以及疊片工藝,在使用過程中對隔膜的要求較高,隔膜的結構設計不當容易在使用過程中存在短路率高、自放電大等異常情況。熱復合工藝中要求隔膜和負極極片采用復合輥進行輥壓的方式進行粘接,復合輥使用的溫度一般為70-110℃、壓力一般為0.5-8mpa,現有技術中公開的隔膜對負極一側大都不涂覆陶瓷涂層或涂覆較薄的陶瓷涂層,故在使用過程中極易發生異物刺破隔膜的問題,進而引發直接短路或者微短路引起電池自放電高等情況。
3、因此,在本領域中,亟需開發一種適用于熱復合工藝的隔膜材料,以此解決上述問題。
技術實現思路
1、針對現有技術的不足,本技術的目的在于提供一種熱復合隔膜和二次電池。針對現有技術中熱復合隔膜存在的短路率高和自放電風險大的技術問題,本技術提供了一種耐異物能力強的熱復合隔膜。
2、為達到此技術目的,本技術采用以下技術方案:
3、第一方面,本技術提供一種熱復合隔膜,所述熱復合隔膜包括基膜、設置在所述基膜一側的粘結涂層以及設置在所述基膜另一側的混合涂層。
4、本技術基于熱復合工藝的特點,
5、優選地,所述基膜的厚度為5-12微米,例如可以為5微米、6微米、7微米、8微米、9微米、10微米、11微米、12微米等。
6、優選地,所述基膜的刺穿強度為350-800gf,例如可以為350gf、400gf、500gf、600gf、700gf、800gf等。
7、優選地,所述粘結涂層為聚偏氟乙烯粘性涂層。
8、優選地,所述粘結涂層在所述基膜一側的覆蓋率為30%-95%,例如可以為30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%等。
9、需要說明的是,覆蓋率的計算方法為利用掃描電鏡拍樣品時,選中膠粒進行面積統計和計算獲得。
10、在本技術中,通過調控粘結涂層在基膜一側的覆蓋率,使得隔膜使用較低的溫度就能夠和正極進行良性粘接,避免熱壓時溫度高、壓力大對隔膜造成損傷,覆蓋率過低會造成隔膜和正極之間的粘結力變弱,并且需要的熱壓溫度和壓力增加,且電池的短路率和自放電風險較高,反之則會導致粘結涂層的覆蓋率過高,使得隔膜堵孔效應增加以及電池內阻增大。
11、優選地,所述粘結涂層在所述基膜一側的覆蓋率為40%-70%,例如可以為40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%等。
12、優選地,所述混合涂層為陶瓷顆粒和球形粘結劑組成的混合涂層。
13、在本技術中,陶瓷顆粒包括但不限于氧化鋁、氧化鈣、氧化鈦等;球形粘結劑的材料包括但不限于丙烯酸類單體或苯丙類單體單獨合成或共聚合成。
14、優選地,所述球形粘結劑的直徑為1.5-3.9微米,例如可以為1.5微米、1.8微米、2微米、2.2微米、2.5微米、2.8微米、3微米、3.2微米、3.5微米、3.9微米等。
15、優選地,所述混合涂層與所述基膜的厚度比為1:(2.5-5),例如可以為1:2.5、1:2.8、1:3、1:3.2、1:3.5、1:3.8、1:4、1:4.2、1:4.5、1:4.8、1:5等。
16、在本技術中,通過調控混合涂層與基膜的厚度比,滿足隔膜和負極受到復合輥進行輥壓時不被負極涂層表面的突出的顆粒刺傷或刺破,有利于降低制程中短路率和減少電池自放電的技術問題,厚度比過低會致使混合涂層中陶瓷顆粒的占比較高,制備得到的隔膜易吸水分,且k值大,反之則會造成混合涂層較薄,使得制備得到的隔膜耐異物差,且k值大。
17、第二方面,本技術提供了一種制備根據第一方面所述的熱復合隔膜的方法,所述方法包括以下步驟:
18、在基膜一側形成粘結涂層,而后在基膜另一側形成混合涂層,得到所述熱復合隔膜。
19、第三方面,本技術提供了一種二次電池,所述二次電池包括正極、負極、電解液和隔膜,所述隔膜包括根據第一方面所述的熱復合隔膜。
20、本技術提供的熱復合隔膜組裝得到的電池在熱壓后,級組的短路率在0.5%以內,電池k值在0.028mv/h以內,并具有較小的自放電率。
21、相對于現有技術,本技術具有以下有益效果:
22、本技術提供了一種熱復合隔膜,基于熱復合工藝的特點,其通過設計一種特定結構的熱復合隔膜,其具有基膜穿刺強度高不易刺破、粘結涂層覆蓋率高以及能夠在低溫低壓下進行粘結,且混合涂層耐異物良好的優勢,從而解決了制程中電池短路率高以及自放電大的問題。
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1.一種熱復合隔膜,其特征在于,所述熱復合隔膜包括基膜、設置在所述基膜一側的粘結涂層以及設置在所述基膜另一側的混合涂層;
2.根據權利要求1所述的熱復合隔膜,其特征在于,所述基膜的厚度為5-12微米。
3.根據權利要求1或2所述的熱復合隔膜,其特征在于,所述基膜的刺穿強度為350-800gf。
4.根據權利要求1所述的熱復合隔膜,其特征在于,所述粘結涂層為聚偏氟乙烯粘性涂層。
5.根據權利要求1所述的熱復合隔膜,其特征在于,所述粘結涂層在所述基膜一側的覆蓋率為40%-70%。
6.根據權利要求1所述的熱復合隔膜,其特征在于,所述混合涂層為陶瓷顆粒和球形粘結劑組成的混合涂層。
7.根據權利要求6所述的熱復合隔膜,其特征在于,所述球形粘結劑的直徑為1.5-3.9微米。
8.一種二次電池,其特征在于,所述二次電池包括正極、負極、電解液和隔膜,所述隔膜包括根據權利要求1-7中任一項所述的熱復合隔膜。
【技術特征摘要】
1.一種熱復合隔膜,其特征在于,所述熱復合隔膜包括基膜、設置在所述基膜一側的粘結涂層以及設置在所述基膜另一側的混合涂層;
2.根據權利要求1所述的熱復合隔膜,其特征在于,所述基膜的厚度為5-12微米。
3.根據權利要求1或2所述的熱復合隔膜,其特征在于,所述基膜的刺穿強度為350-800gf。
4.根據權利要求1所述的熱復合隔膜,其特征在于,所述粘結涂層為聚偏氟乙烯粘性涂層。
5.根據權利要求...
【專利技術屬性】
技術研發人員:焦令寬,陳輝,楊盈利,張忠棟,盛杰,楊紅新,
申請(專利權)人:蜂巢能源科技股份有限公司,
類型:新型
國別省市:
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