CN101276895B - 锂离子二次电池多孔隔膜层用组合物及锂离子二次电池 - Google Patents
锂离子二次电池多孔隔膜层用组合物及锂离子二次电池 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101276895B CN101276895B CN2007100895204A CN200710089520A CN101276895B CN 101276895 B CN101276895 B CN 101276895B CN 2007100895204 A CN2007100895204 A CN 2007100895204A CN 200710089520 A CN200710089520 A CN 200710089520A CN 101276895 B CN101276895 B CN 101276895B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- composition
- organic polymer
- inorganic filler
- battery
- rechargeable battery
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
本发明涉及一种用于锂离子二次电池多孔隔膜层的组合物,该组合物含有无机填料和粘结剂,其中,所述组合物还含有热熔性的有机聚合物,所述无机填料为无机氧化物和/或无机盐。本发明还涉及一种包括由该组合物形成的多孔隔膜层的锂离子二次电池。采用本发明提供的多孔隔膜层制备的锂离子二次电池,同时具有很好的耐过充性能和耐针刺性能,而且不易内部短路,并且电池的放电效率仍能符合标准。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于锂离子二次电池多孔隔膜层的组合物,还涉及一种包括由该组合物形成的多孔隔膜层的锂离子二次电池。
背景技术
锂离子二次电池具有高能量密度、高电压、无污染、不含金属锂、循环寿命高、无记忆效应、充电速度快等特点。目前广泛应用于3C产品,也即个人电脑、移动电话和诸如便携式CD机、PDA之类的个人无线电子设备中。
然而,随着人们需求的不断提高,需要锂离子二次电池具有更高的容量和更高的性能。在传统的锂离子二次电池的制作过程中,要想获得高容量高性能的电池,必须采用填充更多的活性物质的方法来提高电池的容量。但是,过多地填充活性物质,也会使电池在循环过程中容易产生枝晶,从而刺透隔膜造成内部短路。另外,目前使用的隔膜主要是聚烯烃隔膜,这种隔膜在电池发生内部短路时,由于内部短路产生的大量局部热会使聚烯烃隔膜产生热收缩,从而造成了更多的短路区域,产生更多的反应热。隔膜的热收缩和大量反应热的交替变化,形成严重的恶性循环,从而使电池形成热失控,最终发生爆炸,产生电池的安全性问题。因而隔膜的选择对锂离子二次电池的性能会产生很大的影响。
中国专利CN1679185A中公开了一种用于高功率锂电池的隔膜,该隔膜基于片状挠性基体,所述基体具有许多开口,并且所述基体上和基体中具有多孔的无机电绝缘涂层,该涂层使基体的开口封闭,所述基体的材料选自不导电的无纺聚合物纤维,并且所述无机电绝缘涂层包含颗粒,所述隔膜的特征在于,该隔膜无需电解质存在即具有锂离子导电性能并且是电绝缘体。该隔膜采用了在片状挠性基体上和内部涂覆无机涂层的方法来解决在电池内部短路时聚烯烃隔膜产生热收缩而引发的电池安全问题。但是对于脆性的无机涂层而言,在卷绕时曲折度较大的部分隔膜难以避免地会发生折痕、破损以至无机涂层的颗粒脱落,从而对电池造成安全隐患。并且在加工电池的过程中,隔膜容易偏移,易发生内部短路。另外,该隔膜所面临的另一个问题是隔膜的厚度难以降低,较厚的隔膜会降低电池的体积容量,不符合高容量电池的应用要求。
中国专利CN1523687A中公开了一种锂离子二次电池,它是具有正极、负极、介于正极和负极之间的隔板和把锂盐溶解于非水溶剂中的电解液的锂离子二次电池,其中,前述隔板由含有碱性固体微粒和复合粘合剂的多孔膜层构成,前述多孔膜层被接合在前述正极和前述负极的至少一方的表面上,前述复合粘合剂由主粘合剂和副粘合剂构成,前述主粘合剂由聚醚砜构成,前述副粘合剂由聚乙烯吡咯烷酮构成。该专利采用多孔膜层附着在正极或负极的表面来代替遇热易收缩的聚烯烃隔膜来改善电池的安全问题。但是由于多孔膜层是一种无机复合层,曲绕能力较差,从而使该无机复合层在后续卷绕工艺中容易折碎,而产生短路,尤其是在初始卷绕曲折度较大的阶段表现尤为突出。因而,这种隔膜层并不能真正有效地防止电池发生内部短路的问题。同时,此无机复合层在电池过充时不能阻止电池内部反应的恶化,从而使电池的过充性能变差。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中的隔膜层并不能真正有效地防止高容量锂离子二次电池发生内部短路问题,且耐过充性能较差的缺点,提供一种使锂离子二次电池不易短路并且耐过充性能较好的形成多孔隔膜层的组合物,并提供一种包括由该组合物形成的多孔隔膜层的锂离子二次电池。
本发明提供了一种锂离子二次电池多孔隔膜层用组合物,该组合物含有无机填料和粘结剂,其中,所述组合物还含有热熔性的有机聚合物,所述无机填料为无机氧化物和/或无机盐。
本发明还提供了一种锂离子二次电池,该电池包括电池壳体、电极组和电解液,电极组和电解液密封在电池壳体内,电极组包括依次卷绕或叠置的正极片、隔膜和负极片,其中,所述隔膜为由本发明提供的组合物形成的多孔隔膜层。
使用本发明提供的组合物形成锂离子二次电池的多孔隔膜层的优点在于:
(1)所述组合物形成的多孔隔膜层同时具有热熔性有机聚合物和热稳定性较高的无机填料两种组分,使由该组合物形成的多孔隔膜层在电池过热情况下可以通过热熔性有机聚合物的融化闭孔作用阻止电池反应的进一步进行,从而控制电池的热效应;同时使得由该组合物形成的多孔隔膜层在针刺等情况下电池发生内部短路时,不会发生现有技术中聚烯烃隔膜的热收缩而产生的进一步短路,改善了电池的耐针刺性能。因此使包括该多孔隔膜层的锂离子二次电池同时具有良好的耐过充性能和耐针刺性能。
(2)所述多孔隔膜层由于具有有机聚合物,使得该多孔隔膜层具有良好的柔性,在电极组的卷绕等后续加工过程中不易破损,使电池的加工性能更好,并使锂离子二次电池在使用时不易短路。
(3)在本发明的锂离子二次电池中,由于采用本发明提供的组合物形成的多孔隔膜层有着较大的孔隙率,从而使锂离子二次电池的充放电特性仍然符合标准。另外,由所述组合物形成的多孔隔膜层优选附着在正极片和/或负极片上,使得电池在加工过程中,不会发生像传统生产中使用聚烯烃隔膜易偏移的问题,从而降低了生产电池的不良率。
具体实施方式
本发明提供的锂离子二次电池的组合物,含有无机填料和粘结剂,其中,所述组合物还含有热熔性的有机聚合物,所述无机填料为无机氧化物和/或无机盐。
根据本发明提供的组合物,在所述组合物中,对所述有机聚合物与所述无机填料的重量比没有特别限制,在优选情况下,它们的重量比为9-2:1-8,更优选为7-3:3-7;并且,在优选情况下,所述有机聚合物和所述无机填料的总重量与所述粘结剂的重量比为90-99.5:10-0.5,更优选为96-99:4-1。
根据本发明提供的组合物,所述热熔性有机聚合物可以是非结晶性聚合物或结晶性聚合物,优选情况下,该热熔性有机聚合物符合以下特点:软化点温度或熔点为90-250℃,并且具有高的抗氧化性能和电绝缘性。凡是具有以上特点的有机聚合物皆可应用于本发明中。本发明的组合物所使用的有机聚合物的例子为,有机玻璃纤维、改性有机玻璃纤维、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚酰胺中的一种或几种。一般来说,对本发明所使用的有机聚合物的形态无特别要求,为了与无机填料和粘结剂在溶剂中易于混合均匀,优选该有机聚合物的形态为微粉或短纤维状,并且对有机聚合物的平均粒子直径或平均长度无特殊要求,可以根据具体工艺适当调整,优选有机聚合物的平均粒子直径或平均长度在5微米以下,更优选为0.1-5微米。文本中所述的“改性有机玻璃纤维”是指主要是通过嵌段共聚和接枝共聚来改性,比如通过将甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸、丙烯腈、丙烯酸丁酯或马来酸酐等共聚来改性的有机玻璃纤维。
根据本发明提供的组合物,在优选情况下,所述无机填料具有良好的亲油性质和较大的比表面积,并且不溶解于有机电解液中。无机填料的比表面积优选为1-4000米2/克,更优选为5-50米2/克。为了使组合物的成分在多孔隔膜层中更为均匀、且固体颗粒更容易分散,优选情况下,无机填料的平均粒子直径为0.05-5微米,更优选为0.05-2微米。
根据本发明提供的组合物,在优选情况下,作为无机填料的无机氧化物为铝、锆、镁、钙、钛、硅、钡、锌的氧化物中的一种或几种,无机盐为铝、锆、镁、钙、钛、钡、锌的硫酸盐、硅酸盐和碳酸盐中的一种或几种。例如,本发明所采用的作为无机填料的无机氧化物为氧化钙、氧化镁、氧化铝、氧化锆、氧化锌、氧化钛中的一种或几种,本发明所采用的作为无机填料的无机盐为高岭土、石棉、硅酸镁、硅酸钙、硅酸铝、碳酸钙和硫酸钡中的一种或几种。
根据本发明提供的组合物,所述粘结剂可以采用本领域技术人员公知的各种粘结剂,在优选情况下,所述粘结剂的重均分子量为20000以上,更优选为20000-5000000,且在电池电压4.6伏以内为惰性,此处所述的“惰性”表示该粘结剂在电池电压下不易分解,反应性较差。所述粘结剂的例子有聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、改性聚氧乙烯、聚丙烯腈及前述至少两种聚合物单体的共聚物和聚醚砜中的一种或者几种。本文中所使用的术语“改性聚氧乙烯”指的是通过嵌段共聚或者接枝共聚在主链或侧链上具有苯基、苯烷基、酯基、腈基等基团的聚氧乙烯。
由本发明提供的组合物形成锂离子二次电池多孔隔膜层的方法包括,将有机聚合物、无机填料和粘结剂在有机溶剂中混合,并搅拌均匀,得到浆液,然后将所得的浆液涂覆在释放模上,干燥除去溶剂并与释放模分离后即得多孔隔膜层。优选情况下,将所得到的浆液直接涂覆在电池正极片和/或负极片的整个表面上,干燥除去溶剂后形成附着于电池的正极片和/或负极片上的多孔隔膜层。所述干燥可以在40-80℃的温度下进行。为了更好地获得隔膜层的隔层效果,在优选情况下,将所述浆液涂覆于电池的正极片和/或负极片两面的整个表面上,并且由于负极片的尺寸通常大于正极片的尺寸,因此更优选将该浆液涂覆在电池负极片两面的整个表面上。优选情况下,形成的多孔隔膜层的厚度为5-30微米,更优选10-20微米。其中对有机溶剂的用量没有特别的限制,只要可以将混合好的浆液涂覆于正极片和/或负极片上即可,优选情况下,有机溶剂与有机聚合物、无机填料和粘结剂的总重量的重量比为0.4-2:1。所使用的有机溶剂可以采用本领域技术人员公知的各种有机溶剂,优选最多只能部分溶解有机聚合物的溶剂,例如,氮甲基吡咯烷酮(NMP)和液态烷烃中的一种或几种。
由于采用含有不超过无机填料和有机聚合物总重量10重量%的较少量的粘合剂与上述无机填料和有机聚合物的浆液制备多孔隔膜层,因此,在将上述浆液涂覆到释放模或者正极片和/或负极片表面上并干燥除去溶剂后,无机填料之间形成点粘结,而不是粘合剂量比较大情况下的面粘结,因而所得多孔隔膜层具有大量的孔隙,实现“多孔”结构,从而满足锂离子二次电池对隔膜孔隙率的要求。另外,当制备过程中所述有机聚合物仅部分溶解于溶剂中时,未溶解部分的有机聚合物仍然保持原来的粉末或短纤维状,此时无机填料和有机聚合物之间以及有机聚合物之间的结合方式也是上述点粘结,从而进一步增加所得多孔隔膜层的孔隙率。
本发明提供的锂离子二次电池,包括电池壳体、电极组和电解液,电极组和电解液密封在电池壳体内,电极组包括依次卷绕或叠置的正极片、隔膜和负极片,其中,所述隔膜为由本发明提供的组合物形成的多孔隔膜层。
根据本发明提供的锂离子二次电池,所述正极的组成为本领域技术人员所公知,一般来说,正极包括集流体以及涂覆和/或填充在集流体上的正极材料。所述集流体为本领域技术人员所公知,例如可以选自铝箔、铜箔、镀镍钢带或冲孔钢带。所述正极活性材料为本领域技术人员所公知,它包括正极活性物质和粘结剂,所述正极活性物质可以选自锂离子电池常规的正极活性物质。如锂钴氧化物LiCoO2,锂镍氧化物LiNiO2,锂锰氧化物LiMn2O4,磷酸锂铁盐LiFePO4以及锂镍锰氧化体系中的一种或几种。
所述正极用粘结剂的种类和含量为本领域技术人员所公知,例如,所述正极用粘结剂可以选自含氟树脂和/或聚烯烃化合物,如聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)或丁苯橡胶(SBR)中的一种或几种。一般来说,所述正极用粘结剂的含量为正极活性物质的0.01-8重量%,优选为1-5重量%。
所述负极采用本领域内所公知的负极,即含有负极集流体和涂覆在该负极集流体上的负极材料层。本发明对负极材料层没有特别的限制,与现有技术一样,所述负极材料层通常包括负极活性物质、粘结剂以及选择性含有的导电剂。所述负极活性物质可以采用现有技术中常用的各种负极活性物质,例如,可以是非石墨化炭、石墨或由多炔类高分子材料通过高温氧化得到的炭,也可使用其它例如热解炭、焦炭、有机高分子烧结物、活性炭等碳材料。所述有机高分子烧结物可以是通过将酚醛树脂、环氧树脂等烧结并炭化后所得的产物。
本发明提供的负极材料还可以选择性地含有现有技术的负极材料中通常所含有的导电剂。所述导电剂的含量和种类为本领域技术人员所公知,例如,以负极材料为基准,导电剂的含量一般为0.1-12重量%。所述导电剂可以选自导电碳黑、镍粉、铜粉中的一种或几种。
所述负极用粘合剂可以选自锂离子二次电池常规的负极用粘结剂,如聚乙烯醇、聚四氟乙烯、羟甲基纤维素(CMC)、丁苯橡胶(SBR)中的一种或几种。一般来说,所述负极用粘结剂的含量为负极活性物质的0.5-8重量%,优选为2-5重量%。
本发明用于正极材料和负极材料的溶剂可以选自本领域内常规使用的溶剂,如可以选自N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二乙基甲酰胺(DEF)、二甲亚砜(DMSO)、四氢呋喃(THF)以及水和醇类中的一种或几种。溶剂的用量使所述浆料能够涂覆到所述集流体上即可。一般来说,溶剂的用量为使浆液中正极活性物质的浓度为40-90重量%,优选为50-85重量%。
所述正极和负极的制备方法可以采用本领域所公知的各种方法。
根据本发明提供的锂离子二次电池,电解液为非水电解液。所述的非水电解液为电解质锂盐在非水溶剂中形成的溶液,可以使用本领域技术人员已知的常规的非水电解液。比如电解质锂盐可以选自六氟磷酸锂(LiPF6)、高氯酸锂(LiClO4)、四氟硼酸锂(LiBF4)、六氟砷酸锂(LiAsF6)、六氟硅酸锂(LiSiF6)、四苯基硼酸锂(LiB(C6H5)4)、氯化锂(LiCl)、溴化锂(LiBr)、氯铝酸锂(LiAlCl4)及氟烃基磺酸锂(LiC(SO2CF3)3)、LiCH3SO3、LiN(SO2CF3)2中的一种或几种。非水溶剂可以选自链状酸酯和环状酸酯混合溶液,其中链状酸酯可以为碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸甲丙酯(MPC)、碳酸二丙酯(DPC)以及其它含氟、含硫或含不饱和键的链状有机酯类中的一种或几种。环状酸酯可以为碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸亚乙烯酯(VC)、γ-丁内酯(γ-BL)、磺内酯以及其它含氟、含硫或含不饱和键的环状有机酯类中的一种或几种。在所述非水电解液中,电解质锂盐的浓度一般为0.1-2摩尔/升,优选为0.8-1.2摩尔/升。
根据本发明提供的锂离子二次电池,该电池的制备方法为本领域的技术人员所公知,一般来说,该电池的制备方法包括将电极组置入电池壳中,加入电解液,然后密封,得到锂离子二次电池。其中,密封的方法,电解液的用量为本领域技术人员所公知。
下面结合实施例对本发明做进一步的说明。
实施例1
将95重量份的钴酸锂LiCoO2粉末,采用2重量份的聚偏二氟乙烯PVDF为粘合剂,3重量份的乙炔黑为导电剂,以与钴酸锂LiCoO2粉末重量的比为0.5的N-甲基-2-吡咯烷酮NMP为溶剂,搅拌混合均匀,制得涂布所用的正极浆料。将制得的钴酸锂浆料采用拉浆的方式均匀涂布在铝箔上,烘干、压片、裁成390×40毫米的正极极片,该正极片含有5.6克钴酸锂粉末。
将97重量份的石墨、3重量份四氟乙烯PTFE和羧甲基纤维素(CMC)的混合粘合剂、去离子水搅拌混合均匀,制得涂布所用的负极浆料。将制得的负极浆料采用拉浆的方式均匀涂布在铜箔上,烘干、压片,裁成395×41毫米的负极极片。该负极片上含有2.6克石墨。
将40重量份的软化点为130℃、平均粒子直径为2微米的改性有机玻璃纤维(V020,法国阿科马公司生产),56重量份D50为0.5微米、且比表面积为6米2/克的氧化钙,4重量份重均分子量为700000的PVDF和与所有待混合粉料的重量比为1:1的NMP混合成所述多孔隔膜层的浆料。将该浆料均匀涂覆在上述制备好的负极片的两面上,在60℃下真空干燥,干燥后得到厚度为15微米的多孔隔膜层。
将正极片和涂覆有厚度为15微米多孔隔膜层的负极片依次叠层并卷绕好,纳入4.0×34×46毫米方形壳体中,其中正负极活性物含量比为2.0,注入2.4克市售电解液,然后按照常规方式陈化、封口,得到方型锂离子二次电池。该电池的设计容量为750毫安小时。
实施例2
按照实施例1描述的方法制备锂离子二次电池,不同的是多孔隔离层是由83重量份的软化点为115℃、平均粒径为2微米的聚乙烯微粉,15重量份平均长度为1微米、且比表面积为18米2/克的石棉纤维,2重量份的重均分子量为200000的聚丙烯腈在与所有待混合粉料的重量比为1:1的NMP中充分混合制成浆料后涂覆在负极片的表面上形成的,且厚度为10微米。由此制作成方型锂离子二次电池。
实施例3
按照实施例1描述的方法制备锂离子二次电池,不同的是多孔隔离层是由30重量份的聚乙烯微粉(软化点为115℃、平均粒径为0.5微米)与聚酰胺短纤维(软化点为180℃、平均长度为5微米)的混合物(两者重量比为1:1),67重量份平均粒径D50为0.8微米、且比表面积为32米2/克的氧化铝,3重量份的重均分子量为400000万的聚醚砜在与所有待混合粉料的重量比为1:1的NMP中充分混合制成浆料后涂覆在负极片的两面上形成的、且厚度为20微米。由此制作成方型锂离子二次电池。
比较例1
按照实施例1描述的方法制备锂离子二次电池,不同的是多孔隔膜层是按照专利CN1523687A中实施例1中所述的方法制作的。该多孔隔膜层浆料的配比为,氧化铝:聚醚砜(主粘合剂):聚乙烯吡咯烷酮(副粘合剂):NMP(溶剂)=96:1.6:2.4:100。将该浆料涂覆于电池负极片的表面上,形成厚度为15微米的多孔隔膜层。由此制作成方型锂离子二次电池。
性能测试
对实施例1-3及比较例1所得到的方型电池进行如下的性能测试:
测试设备:BS-9300性能测试仪、恒温恒湿箱等。
1、倍率放电测试:在25℃下,以0.5C(375毫安小时)将电池恒压充电到4.2伏,截止电流8毫安。然后分别以1C、2C、3C电流放电到3.0伏。以0.5C充电电流为基准,计算其放电效率。电池放电效率的标准为:1C容量大于95%,2C容量大于80%,3C容量大于50%,以0.5C容量为100%标准。
2、过充测试:在25℃下,以0.5C(375毫安小时)将电池恒压充电到4.2伏,截止电流8毫安。然后,将该电池以1安电流恒压充电到5伏,持续充电2小时或到有事故发生,要求电池不着火、不破裂。
3、针刺测试:在25℃下,以0.5C(375毫安小时)将电池恒压充电到4.2伏,截止电流8毫安。将样品用夹具固定,用3.12毫米宽,76.2毫米长的无锈钢钉将电池完全刺透,要求电池不着火、不爆炸。
测试结果
将按照实施例1-3和比较例1中制造出的方型电池各抽检5支,测试其倍率性能、过充和针刺性能。得到表1数据。
表1
1C放电效率 | 2C放电效率 | 3C放电效率 | 过充测试 | 针刺测试 | |
实施例1 | 98.7% | 90.7% | 71.5% | 正常 | 正常 |
实施例2 | 98.5% | 85.6% | 62.8% | 正常 | 正常 |
实施例3 | 99.4% | 94.7% | 74.6% | 正常 | 正常 |
比较例1 | 99.3% | 94.8% | 75.8% | 全部爆炸 | 正常 |
从表1数据中数据可以看出,在比较例1中,电池的隔膜层完全采用无机氧化物时,在电池过充时因为无法阻止电池的进一步充电而使电池全部发生爆炸。
表1的数据说明,由采用本发明提供的组合物所形成的多孔隔膜层制备的锂离子二次电池,耐过充性能和耐针刺性能均很好,而且电池内部不易短路,并且电池的放电效率仍能符合标准。
Claims (12)
1.一种锂离子二次电池多孔隔膜层用组合物,该组合物含有无机填料和粘结剂,其特征在于,所述组合物还含有热熔性的有机聚合物,所述无机填料为无机氧化物和/或无机盐,在所述组合物中,所述有机聚合物与所述无机填料的重量比为9-2∶1-8,且所述有机聚合物和所述无机填料的总重量与所述粘结剂的重量比为90-99.5∶10-0.5。
2.根据权利要求1所述的组合物,其中,在所述组合物中,所述有机聚合物与所述无机填料的重量比为7-3∶3-7,且所述有机聚合物和所述无机填料的总重量与所述粘结剂的重量比为96-99∶4-1。
3.根据权利要求1所述的组合物,其中,所述有机聚合物的软化点或熔点为90-250℃,所述有机聚合物为平均粒子直径为5微米以下的粉末或平均长度为5微米以下的短纤维。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的组合物,其中,所述有机聚合物为有机玻璃纤维、改性有机玻璃纤维、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚酰胺中的一种或几种。
5.根据权利要求1或2所述的组合物,其中,所述无机填料的比表面积为1-4000米2/克,平均粒子直径为0.05-5微米。
6.根据权利要求5所述的组合物,其中,所述无机填料的比表面积为5-50米2/克,平均粒子直径为0.05-2微米。
7.根据权利要求1所述的组合物,其中,所述无机氧化物为铝、锆、镁、钙、钛、硅、钡、锌的氧化物中的一种或几种,所述无机盐为铝、锆、镁、钙、钛、钡、锌的硫酸盐、硅酸盐和碳酸盐中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的组合物,其中,所述粘结剂为重均分子量为20000-5000000的聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、改性聚氧乙烯、聚丙烯腈及前述聚合物的单体的共聚物和聚醚砜中的一种或几种。
9.一种锂离子二次电池,该电池包括电池壳体、电极组和电解液,电极组和电解液密封在电池壳体内,电极组包括依次卷绕或叠置的正极片、隔膜和负极片,其特征在于,所述隔膜为由权利要求1-8中任意一项所述的组合物形成的多孔隔膜层。
10.根据权利要求9所述的锂离子二次电池,其中,所述多孔隔膜层附着在所述正极片和/或负极片两面上。
11.根据权利要求9所述的锂离子二次电池,其中,所述多孔隔膜层的厚度为5-30微米。
12.根据权利要求11所述的锂离子二次电池,其中,所述多孔隔膜层的厚度为10-20微米。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2007100895204A CN101276895B (zh) | 2007-03-27 | 2007-03-27 | 锂离子二次电池多孔隔膜层用组合物及锂离子二次电池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2007100895204A CN101276895B (zh) | 2007-03-27 | 2007-03-27 | 锂离子二次电池多孔隔膜层用组合物及锂离子二次电池 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101276895A CN101276895A (zh) | 2008-10-01 |
CN101276895B true CN101276895B (zh) | 2013-05-29 |
Family
ID=39996060
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2007100895204A Active CN101276895B (zh) | 2007-03-27 | 2007-03-27 | 锂离子二次电池多孔隔膜层用组合物及锂离子二次电池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN101276895B (zh) |
Families Citing this family (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100995074B1 (ko) * | 2007-12-11 | 2010-11-18 | 삼성에스디아이 주식회사 | 비수계 리튬 이차전지용 세퍼레이터 및 이를 포함하는 비수계 리튬 이차전지 |
WO2010134585A1 (ja) | 2009-05-21 | 2010-11-25 | 旭化成イーマテリアルズ株式会社 | 多層多孔膜 |
TWI523900B (zh) | 2010-07-20 | 2016-03-01 | 首威索勒希斯股份有限公司 | 氟彈性體組合物 |
WO2012137119A2 (de) * | 2011-04-04 | 2012-10-11 | Basf Se | Elektrochemische zellen, die ionenaustauscher enthalten |
CN102522559B (zh) * | 2011-12-20 | 2014-03-12 | 中国东方电气集团有限公司 | 一种用于制备锂离子电池的复合水溶性粘接剂 |
CN104979512B (zh) * | 2014-04-10 | 2017-12-26 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电化学装置、所使用的隔离膜及隔离膜的制备方法 |
CN103985865B (zh) * | 2014-05-16 | 2016-08-24 | 吉林大学 | 一种钼酸盐聚阴离子型锂电池负极材料及其制备方法 |
WO2016056289A1 (ja) | 2014-10-10 | 2016-04-14 | 住友化学株式会社 | 積層体、積層体を含む非水電解液二次電池用セパレータ、および非水電解液二次電池 |
KR20170113692A (ko) | 2014-10-10 | 2017-10-12 | 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 | 적층체, 적층체를 포함하는 비수 전해액 이차 전지용 세퍼레이터, 및 비수 전해액 이차 전지 |
CN104269505B (zh) * | 2014-10-27 | 2016-09-14 | 沧州明珠隔膜科技有限公司 | 一种复合锂离子电池隔膜及其制备方法 |
CN104953070B (zh) * | 2015-05-06 | 2017-07-28 | 东莞市魔方新能源科技有限公司 | 一种锂离子二次电池用隔离膜 |
WO2017150143A1 (ja) * | 2016-03-01 | 2017-09-08 | 日本板硝子株式会社 | 非水電解液二次電池用セパレータおよび非水電解液二次電池 |
CN106684289A (zh) * | 2016-12-24 | 2017-05-17 | 深圳市沃特玛电池有限公司 | 陶瓷隔膜及锂离子电池以及该陶瓷隔膜与锂离子电池的制作方法 |
JP2019169245A (ja) * | 2018-03-22 | 2019-10-03 | 株式会社東芝 | 電極群、二次電池、電池パック、車両及び定置用電源 |
CN112018308B (zh) * | 2019-05-29 | 2023-01-31 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种锂空气电池硅酸铝陶瓷纤维隔膜的制备方法及应用 |
CN110707379A (zh) * | 2019-09-28 | 2020-01-17 | 上海应用技术大学 | 一种基于隔膜闭孔实现热失控预警的方法 |
CN112310558A (zh) * | 2020-10-30 | 2021-02-02 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 一种涂覆于隔膜上的无机涂层浆料、制造方法及无机涂层隔膜 |
CN113728504B (zh) * | 2020-12-09 | 2024-02-27 | 宁德新能源科技有限公司 | 聚合物粘结剂、叠层多孔膜、电池及电子装置 |
JP2023549996A (ja) * | 2021-10-20 | 2023-11-30 | 寧徳時代新能源科技股▲分▼有限公司 | 電極アセンブリ、電池、電池モジュール、電池パック及び電力消費装置 |
CN114883574B (zh) * | 2022-04-25 | 2023-11-03 | 江阴纳力新材料科技有限公司 | 复合集流体及其制备方法、电极极片和二次电池 |
CN115133033B (zh) * | 2022-08-30 | 2023-04-07 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 粘结剂、制备方法、正极极片、二次电池及用电装置 |
CN117638068A (zh) * | 2022-08-30 | 2024-03-01 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 粘结剂、制备方法、正极浆料、二次电池、电池模块、电池包及用电装置 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1298209A (zh) * | 1999-11-10 | 2001-06-06 | 宇部兴产株式会社 | 电池隔膜和锂二次电池 |
US6949315B1 (en) * | 2004-05-12 | 2005-09-27 | Garrin Samii | Shutdown separators with improved properties |
CN1816923A (zh) * | 2004-01-05 | 2006-08-09 | 松下电器产业株式会社 | 锂二次电池 |
CN1866583A (zh) * | 2005-04-27 | 2006-11-22 | 三星Sdi株式会社 | 锂二次电池 |
CN1868077A (zh) * | 2003-10-14 | 2006-11-22 | 德古萨公司 | 具有改进导电率的电化学电池的陶瓷隔板 |
-
2007
- 2007-03-27 CN CN2007100895204A patent/CN101276895B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1298209A (zh) * | 1999-11-10 | 2001-06-06 | 宇部兴产株式会社 | 电池隔膜和锂二次电池 |
CN1868077A (zh) * | 2003-10-14 | 2006-11-22 | 德古萨公司 | 具有改进导电率的电化学电池的陶瓷隔板 |
CN1816923A (zh) * | 2004-01-05 | 2006-08-09 | 松下电器产业株式会社 | 锂二次电池 |
US6949315B1 (en) * | 2004-05-12 | 2005-09-27 | Garrin Samii | Shutdown separators with improved properties |
CN1866583A (zh) * | 2005-04-27 | 2006-11-22 | 三星Sdi株式会社 | 锂二次电池 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101276895A (zh) | 2008-10-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101276895B (zh) | 锂离子二次电池多孔隔膜层用组合物及锂离子二次电池 | |
US11431019B2 (en) | Lithium secondary battery | |
CN101515640B (zh) | 一种负极和包括该负极的锂离子二次电池 | |
JP5619620B2 (ja) | パウチ型リチウム二次電池 | |
CN104425788B (zh) | 一种锂离子电池隔膜及其制备方法和含有该隔膜的锂离子电池 | |
US7514182B2 (en) | Organic electrolytic solution and lithium battery using the same | |
CN111108633B (zh) | 固体电解质电池用正极和包含该正极的固体电解质电池 | |
JP2019522875A (ja) | リチウム二次電池用電解質およびそれを含むリチウム二次電池 | |
CN103490093A (zh) | 电极、二次电池、电池组、电动车辆和电力存储系统 | |
KR20190050709A (ko) | 리튬 이차전지용 전해질 및 이를 포함하는 리튬 이차전지 | |
KR20190062310A (ko) | 젤 폴리머 전해질용 조성물 및 이를 포함하는 젤 폴리머 전해질 및 리튬 이차 전지 | |
CN111095653A (zh) | 固体电解质电池和包含该固体电解质电池的电池模块及电池组 | |
CN113745454A (zh) | 一种正极片、其制备方法和在半固态电池中的应用 | |
CN102487151A (zh) | 一种锂离子二次电池 | |
CN112563563A (zh) | 复合固态电解质、固态电池及其制备方法 | |
JP2011192561A (ja) | 非水電解液二次電池の製造方法 | |
JP2001210377A (ja) | 高分子電解質組成物、その製造方法及びこれを利用したリチウム二次電池 | |
JP2013137943A (ja) | リチウムイオン二次電池およびその製造方法 | |
CN101599556A (zh) | 一种电解液添加剂及含该添加剂的电解液及锂离子电池 | |
KR20190088333A (ko) | 고체 전해질 전지용 전극 및 그를 포함하는 고체 전해질 전지 | |
CN102751531A (zh) | 一种锂离子二次电池 | |
KR101520139B1 (ko) | 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차 전지 | |
WO2015151145A1 (ja) | 全固体リチウム二次電池 | |
KR20200017060A (ko) | 리튬이온 이차전지용 수계 바인더, 그를 포함하는 리튬이온 이차전지용 음극, 상기 음극을 포함하는 리튬이온 이차전지, 및 상기 바인더에 포함되는 공중합체의 중합방법 | |
KR20180083273A (ko) | 겔 폴리머 전해질용 조성물 및 이를 포함하는 리튬 이차전지 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |