CN107946525A - 锂离子电池外置涂层的微孔隔膜及配套涂层浆料配方 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种锂离子电池外置涂层的微孔隔膜，它以微孔隔膜为基材，在微孔隔膜的两平面上分别设有涂层。所述涂层为导电涂层，烘干后厚度为1～5µm。配套的涂层浆料配方按重量百分比计量下列组分，粘结剂1～10%、分散剂1～5%、溶剂75～87%和碳材料5～20%。所述碳材料选用一维碳材料或二维碳材料的一种或两种组分，一维碳材料包括碳管、碳纤维，二维碳材料包括石墨烯和片状石墨，应用本发明可显著提高锂离子电池循环寿命。本发明适合各种规格的锂离子电池配套，其安装与现有技术隔膜一样，制造商不需要新增投资或变更锂离子电池生产线。

Description

锂离子电池外置涂层的微孔隔膜及配套涂层浆料配方
技术领域
本发明涉及一种锂离子电池用膜，具体地讲，本发明涉及一种锂离子电池用锂离子电池外置涂层的微孔隔膜，本发明还涉及配套的涂层浆料配方。
背景技术
锂离子电池正负极之间由隔膜相隔，用聚烯烃材质制成的隔膜在电池结构中作为绝缘体，能够做到每个方向的电子均不能通过。为了进一步提高锂离子电池电化学反应效率，本行业优先选用微孔隔膜，该种隔膜除保留原有的电子绝缘功能外，预置的微孔便于离子自由通过。锂离子电池配套的片状电极均经过辊压加工，从宏观上看片状电极表面相对平整，但从微观上看则表面凹凸不平，因此处在正负极之间的隔膜易被磨损，导致锂离子电池在充放电过程中产生局部过充或过放电，从而加速电池性能劣化速度，甚至形成安全隐患。面对上述现实问题，本行业目前暂时没有合适的解决方案，所以现有技术制成的锂离子电池循环寿命很难达到预期。
发明内容
本发明主要针对现有技术的不足，提出一种锂离子电池外置涂层的微孔隔膜，该隔膜结构简单、制作容易，除保留隔膜厚度方向绝缘和离子自由通行的功能外，最重要的是隔膜面上新增涂层导电，该结构层有利于片状电极高效分散或收集电流。本发明还涉及配套的涂层浆料配方。
本发明通过下述技术方案实现技术目标。
锂离子电池外置涂层的微孔隔膜，其改进之处在于：它以微孔隔膜为基材，在微孔隔膜两平面上分别设有涂层。所述涂层烘干后厚度为1～5µm。
作为进一步的改进方案，所述涂层是一种导电涂层。
锂离子电池外置涂层的微孔隔膜配套涂层浆料配方，其改进之处在于：按重量百分比计量下列组分，粘结剂1～10%、分散剂1～5%、溶剂75～87%和碳材料5～20%。
作为进一步的改进方案，所述碳材料选用一维碳材料或二维碳材料的一种或两种组合。所述一维碳材料包括碳管、碳纤维，二维碳材料包括石墨烯和片状石墨。
本发明与现有技术相比，具有以下积极效果：
1、在微孔隔膜两平面上外置导电涂层，层叠结构简单、外置工序容易；
2、导电涂层直接附着在微孔隔膜两平面上，新增面上导电功能，该功能有助于片状电极均匀分散或收集电流，使得片状电极表面电流均一性得到极大提高，局部过充或过放问题得以解决；
3、导电涂层中选用一维或二维碳材料，既保证面上导电，又可避免点状的颗粒堵塞隔膜预置微孔，确保离子通道无阻。
具体实施方式
下面通过实施例来进一步说明本发明。
本发明是一种用于用于锂离子电池电极之间锂离子电池外置涂层的微孔隔膜,它以微孔隔膜为基材,在微孔隔膜的两平面上分别设有涂层。直接附着在微孔隔膜上的涂层厚度极薄，要求涂层烘干后只有1～5µm。本发明应用的涂层是一种导电涂层，涂刷前先按浆料配制，其配方由下列组分按重量百分比计量下列组分，粘结剂1～10%、分散剂1～5%、溶剂75～87%和碳材料5～20%。组分中的碳材料是涂层浆料的核心材料，其质量决定隔膜面上导电能力。选择碳材料既要考虑导电效率，还要考虑涂抹后碳材料不能堵塞微孔隔膜上预置的微孔，确保锂离子电池使用时离子自由通过微孔。本发明选定的碳材料是一维碳材料或二维碳材料的一种或两种组合。所用一维碳材料包括碳管、碳纤维，二维碳材料包括石墨烯和片状石墨。导电涂层直接附着在微孔隔膜两平面上，新增面上导电功能，该功能有助于片状电极均匀分散或收集电流，使得片状电极表面电流均一性得到极大提高，局部过充或过放问题得以解决，最终使配套的锂离子电池循环寿命提高。
下面列举实施例来进一步说明本发明技术效果。
涂层浆料不同组分实施例表

Claims (5)

1.一种锂离子电池外置涂层的微孔隔膜，其特征在于：它以微孔隔膜为基材，在微孔隔膜的两平面上分别设有涂层；所述涂层烘干后厚度为1～5µm。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池外置涂层的微孔隔膜，其特征在于：所述涂层（2）是一种导电涂层。
3.根据权利要求1所述的锂离子电池外置涂层的微孔隔膜配套涂层浆料配方，其特征在于：按重量百分比计量下列组分，粘结剂1～10%、分散剂1～5%、溶剂75～87%和碳材料5～20%。
4.根据权利要求3所述的锂离子电池外置涂层的微孔隔膜配套涂层浆料配方，其特征在于：所述碳材料选用一维碳材料或二维碳材料的一种或两种组合。
5.根据权利要求3或4所述的锂离子电池外置涂层的微孔隔膜配套涂层浆料配方，其特征在于：所述一维碳材料包括碳管、碳纤维；所述二维碳材料包括石墨烯和片状石墨。
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