CN109004162A - 一种电池隔膜材料、电池裸电芯及电化学装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种包含显影剂硫酸钡的电池隔膜材料、电池隔膜及电化学装置，使得电池隔膜在X‑射线检测时带有自识别功能，从而作为判定电池安全性能的依据，降低判定电池裸电芯的overhang的难度，确保正极极片及负极极片阻隔开，从而使得流入下一道工序的电池裸电芯的安全性能，使后续制备的电化学装置无因电池隔膜错位导致的电池安全隐患问题。

Description

一种电池隔膜材料、电池裸电芯及电化学装置
技术领域
本发明属于电池隔膜领域，涉及一种电池隔膜材料、电池裸电芯及电化学装置。
背景技术
锂离子电池由于具有电压高、比能量高、工作温度范围宽、放电平稳、绿色无污染及安全性能好等优点，目前已广泛应用于电子产品如便携电话、数码相机、笔记本电脑、电动工具、电动汽车等设备中。
锂离子电池一般包括正负极极片、电解液、隔膜及外壳四个基本组成部分，其中，隔膜作为锂离子电池四大关键材料之一，是连接并隔开锂离子电池正、负极极片的材料，是电子的绝缘体，但允许锂离子通过，可以防止正、负极极片出现短路，还可以在电池过热时，通过闭孔功能来阻隔锂离子电池中的电流传导。
锂离子电池裸电芯包括正极极片、负极极片及位于正极极片及负极极片之间的电池隔膜，电池隔膜在宽度方向上超出负极极片一定的长度，以保证正极极片及负极极片的安全性能。
随着锂离子电池在新能源汽车上的大量应用，锂离子电池的安全性能得到了大量关注，行业上进行了大量有关提高安全性能的各种方式、方法的研究，包括电池正负极极片材料及电池隔膜材料等等，但是电池隔膜在设计上的安全性能检测却很少涉及，即电池隔膜是否在宽度方向上超出负极极片足够的长度(overhang)。
现有的，在锂离子电池裸电芯制造工艺过程中，要对制备的锂离子电池裸电芯进行X- 射线检测，确认电池裸电芯的overhang，以避免锂离子电池正极极片及负极极片发生物理短路，以提高锂离子电池正极极片及负极极片的安全性能。而现有的电池隔膜材料对X-射线吸收少，导致电池隔膜的overhang检测失效。
因此，提供一种电池隔膜材料、电池裸电芯及电化学装置，以在不改变电池隔膜的使用性能的同时使得电池隔膜在电池裸电芯进行X-射线检测时能够容易被识别出来，从而作为判定电池安全性能的依据，降低判定电池裸电芯的overhang的难度，确保正极极片及负极极片阻隔开，从而使得流入下一道工序的电池裸电芯的安全性能，使后续制备的电化学装置无因电池隔膜错位导致的电池安全隐患问题，已成为本领域亟待解决的问题。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种电池隔膜材料、电池裸电芯及电化学装置，以在不改变电池隔膜的使用性能的同时使得电池隔膜在电池裸电芯进行X- 射线检测时能够容易被识别出来，从而作为判定电池安全性能的依据，降低判定电池裸电芯的overhang的难度，确保正极极片及负极极片阻隔开，从而使得流入下一道工序的电池裸电芯的安全性能，使后续制备的电化学装置无因电池隔膜错位导致的电池安全隐患问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种电池隔膜材料，所述电池隔膜材料包含硫酸钡及涂覆浆料；其中，所述硫酸钡的粒径范围为0.1μm～3μm，所述硫酸钡在所述电池隔膜材料中的重量比范围为0.1％～30％，所述硫酸钡作为显影剂，其在X-射线检测时带有自识别功能，作为判定电池隔膜超出负极极片的依据，确保正极极片及负极极片的阻隔，避免电池隔膜错位导致的电池安全隐患。
优选的，所述涂覆浆料包括陶瓷浆料及聚合物浆料所形成的群组中的其中一种或组合。
优选的，所述陶瓷浆料包含氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、二氧化铈、碳酸钙、氧化钙、氧化锌、氧化镁、钛酸铈、钛酸钙、钛酸钡、磷酸锂、磷酸钛锂、磷酸钛铝锂、氮化锂及钛酸镧锂所形成的群组中的其中一种或由两种以上所形成的群组中的其中一种。
优选的，所述陶瓷浆料包括无机颗粒、粘结剂、悬浮剂、分散剂及润湿剂所形成的群组中的其中一种或由两种以上所形成的群组中的其中一种。
优选的，所述聚合物浆料包括水性聚合物浆料及油性聚合物浆料所形成的群组中的其中一种。
优选的，当所述聚合物浆料为水性聚合物浆料时，溶剂为水；当所述聚合物浆料为油性聚合物浆料时，溶剂包括二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮及丙酮所形成的群组中的其中一种或由两种以上所形成的群组中的其中一种。
优选的，所述聚合物浆料中的聚合物包含聚偏氟乙烯、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、纯丙乳液、聚丙烯酸-苯乙烯共聚物、聚乙烯吡咯烷酮、丁苯橡胶、环氧树脂、新戊二醇二丙烯酸酯、聚丙烯酸钠系列、聚四氟乙烯、聚酰亚胺、聚酰胺类、聚酯、纤维素衍生物、聚砜类所形成的群组中的其中一种或由两种以上所形成的群组中的其中一种。
优选的，所述聚合物浆料包括聚合物颗粒及聚合物溶液中的其中一种与无机颗粒、粘结剂、悬浮剂、分散剂及润湿剂所形成的群组中的其中一种或两种以上所形成的群组中的其中一种的组合。
优选的，所述粘结剂包括聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、纯丙乳液、聚丙烯酸-苯乙烯共聚物、聚乙烯吡咯烷酮、丁苯橡胶、环氧树脂、新戊二醇二丙烯酸酯、聚丙烯酸钠系列及聚四氟乙烯所形成的群组中的其中一种或由两种以上所形成的群组中的其中一种。
优选的，所述悬浮剂包括羧甲基纤维素钠、海藻酸钠、聚丙烯酸盐、丙烯酸共聚物、聚乙烯吡咯烷酮、纤维素类化合物及聚丙烯酰胺所形成的群组中的其中一种或由两种以上所形成的群组中的其中一种。
优选的，所述分散剂包括聚丙烯酸、聚丙烯酸盐、聚乙二醇醚、硅酸盐类化合物、磷酸盐类化合物及古尔胶所形成的群组中的其中一种或由两种以上所形成的群组中的其中一种。
优选的，所述润湿剂包括3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷及3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷所形成的群组中的其中一种或组合。
本发明还提供一种电池隔膜材料，所述电池隔膜材料为由硫酸钡及粘结剂混合形成；其中，所述硫酸钡的粒径范围包括0.1μm～3μm，所述硫酸钡的涂覆量范围为0.1g/m2～4g/m2，所述硫酸钡作为显影剂，其在X-射线检测时带有自识别功能，作为判定电池隔膜超出负极极片的依据，确保正极极片及负极极片的阻隔，避免电池隔膜错位导致的电池安全隐患。
优选的，所述粘结剂包括聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、纯丙乳液、聚丙烯酸-苯乙烯共聚物、聚乙烯吡咯烷酮、丁苯橡胶、环氧树脂、新戊二醇二丙烯酸酯、聚丙烯酸钠系列及聚四氟乙烯所形成的群组中的其中一种或由两种以上所形成的群组中的其中一种。
本发明还提供一种电池隔膜，所述电池隔膜包括基膜及上述任一所述电池隔膜材料所形成的涂覆隔膜群组中的其中一种或由两种以上所形成的复合的涂覆隔膜群组中的其中一种。
优选的，形成所述涂覆隔膜的方法包括喷涂、印刷、凹版涂覆、线棒涂布及挤压涂布所形成的群组中的其中一种或由两种以上所形成的群组中的其中一种。
优选的，所述基膜包括PE基膜，PP基膜及无纺布基膜所形成的群组中的其中一种或由两种以上所形成的群组中的其中一种。
优选的，所述涂覆隔膜位于所述基膜的内表面及外表面所形成的群组中的其中一种或组合。
本发明还提供一种电池裸电芯，包括：正极极片、负极极片及位于所述正极极片及负极极片之间的包括上述任一所述电池隔膜。
本发明还提供一种电化学装置，所述电化学装置锂离子电池包括权利要求19中的所述电池裸电芯，所述电化学装置包括锂离子电池。
如上所述，本发明的电池隔膜材料、电池裸电芯及电化学装置，具有以下有益效果：在基膜上复合包含作为显影作用的显影剂硫酸钡的电池隔膜，使得电池隔膜在X-射线检测时带有自识别功能，以确认电池隔膜的overhang是否满足设计要求，有效使得X-射线检测时，将overhang不合格的电池裸电芯检测出来，从而排除overhang不足对后续制备的电化学装置带来的安全风险。
附图说明
图1显示为实施例1中制备的电池隔膜的剖视结构示意图。
图2显示为实施例2中制备的电池隔膜的剖视结构示意图。
图3显示为实施例3中制备的电池隔膜的剖视结构示意图。
图4显示为实施例4中制备的复合电池隔膜的剖视结构示意图。
图5显示为实施例5中制备的复合电池隔膜的剖视结构示意图。
元件标号说明
110、120 电池隔膜
101 PE基膜
102 水性聚合物涂覆隔膜
103 PP基膜
104 水性陶瓷涂覆隔膜
105 聚合物浆料隔膜
106 水性聚合物涂覆隔膜
107 油性聚合物涂覆隔膜
230、240 复合电池隔膜
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图1～图5。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
本发明提供一种电池隔膜材料，所述电池隔膜材料包含硫酸钡及涂覆浆料；其中，所述硫酸钡的粒径范围为0.1μm～3μm，使得所述硫酸钡在所述涂覆浆料中具有良好的分散性，以获得均匀分布的电池隔膜材料，所述硫酸钡的粒径优选为2μm；所述硫酸钡在所述电池隔膜材料中的重量比范围为0.1％～30％，以确保所述电池隔膜材料中具有足够的所述硫酸钡作为显影剂，同时使得所述电池隔膜材料具有足够的粘度，所述硫酸钡在所述电池隔膜材料中的重量比优选为0.2％～10％；所述硫酸钡在X-射线检测时带有自识别功能，作为判定电池隔膜在宽度方向上超出负极极片足够长度的依据，确保正极极片及负极极片阻隔，避免电池隔膜错位导致的电池安全隐患。
作为示例，所述涂覆浆料包括陶瓷浆料及聚合物浆料所形成的群组中的其中一种或组合。
具体的，所述陶瓷浆料包含氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、二氧化铈、碳酸钙、氧化钙、氧化锌、氧化镁、钛酸铈、钛酸钙、钛酸钡、磷酸锂、磷酸钛锂、磷酸钛铝锂、氮化锂及钛酸镧锂所形成的群组中的其中一种或由两种以上所形成的群组中的其中一种。所述陶瓷浆料包括无机颗粒、粘结剂、悬浮剂、分散剂及润湿剂所形成的群组中的其中一种或由两种以上所形成的群组中的其中一种。所述聚合物浆料中的聚合物包含聚偏氟乙烯、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、纯丙乳液、聚丙烯酸-苯乙烯共聚物、聚乙烯吡咯烷酮、丁苯橡胶、环氧树脂、新戊二醇二丙烯酸酯、聚丙烯酸钠系列、聚四氟乙烯、聚酰亚胺、聚酰胺类、聚酯、纤维素衍生物、聚砜类所形成的群组中的其中一种或由两种以上所形成的群组中的其中一种。所述聚合物浆料包括聚合物颗粒及聚合物溶液中的其中一种与无机颗粒、粘结剂、悬浮剂、分散剂及润湿剂所形成的群组中的其中一种或两种以上所形成的群组中的其中一种的组合。所述涂覆浆料可选用现有的电池隔膜制造工艺中即有的涂覆浆料，将所述硫酸钡添加到所述即有的涂覆浆料中，以简化工艺复杂度，在现有的涂覆浆料的基础上进行改进，降低成本，本领域技术人员可根据实际需求进行选择，此处不作限制。
作为示例，所述粘结剂包括聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、纯丙乳液、聚丙烯酸-苯乙烯共聚物、聚乙烯吡咯烷酮、丁苯橡胶、环氧树脂、新戊二醇二丙烯酸酯、聚丙烯酸钠系列及聚四氟乙烯所形成的群组中的其中一种或由两种以上所形成的群组中的其中一种。所述悬浮剂包括羧甲基纤维素钠、海藻酸钠、聚丙烯酸盐、丙烯酸共聚物、聚乙烯吡咯烷酮、纤维素类化合物及聚丙烯酰胺所形成的群组中的其中一种或由两种以上所形成的群组中的其中一种。所述分散剂包括聚丙烯酸、聚丙烯酸盐、聚乙二醇醚、硅酸盐类化合物、磷酸盐类化合物及古尔胶所形成的群组中的其中一种或由两种以上所形成的群组中的其中一种。所述润湿剂包括3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷及3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷所形成的群组中的其中一种或组合。本领域技术人员可根据实际需求进行选择，此处不作限制。
作为示例，所述聚合物浆料包括水性聚合物浆料及油性聚合物浆料所形成的群组中的其中一种。当所述聚合物浆料为水性聚合物浆料时，溶剂为水；当所述聚合物浆料为油性聚合物浆料时，溶剂包括二甲基乙酰胺(DMAC)、二甲基甲酰胺(DMF)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)及丙酮所形成的群组中的其中一种或由两种以上所形成的群组中的其中一种。本领域技术人员可根据实际需求进行选择，此处不作限制。
本发明还提供一种电池隔膜材料，所述电池隔膜材料为由硫酸钡及所述粘结剂混合形成的单独浆料；其中，所述硫酸钡的粒径范围包括0.1μm～3μm，使得所述硫酸钡在所述涂覆浆料中具有良好的分散性，以获得均匀分布的电池隔膜材料，所述硫酸钡的粒径优选为2μm；所述硫酸钡的涂覆量范围为0.1g/m2～4g/m2，以确保涂覆层中均匀分布所述硫酸钡；所述硫酸钡作为显影剂，其在X-射线检测时带有自识别功能，作为判定电池隔膜在宽度方向上超出负极极片足够长度的依据，确保正极极片及负极极片阻隔，避免电池隔膜错位导致的电池安全隐患，采用所述单独浆料可直接涂覆于现有电池隔膜的表面上，对现有电池隔膜进行改进。
本发明还提供一种电池隔膜，包括基膜及上述任一所述电池隔膜材料所形成的涂覆隔膜群组中的其中一种或由两种以上所形成的复合的涂覆隔膜群组中的其中一种。本领域技术人员可根据实际需求进行选择，此处不作限制。
作为示例，形成所述涂覆隔膜的方法包括喷涂、印刷、凹版涂覆、线棒涂布及挤压涂布所形成的群组中的其中一种或由两种以上所形成的群组中的其中一种。所述涂覆隔膜的方法本领域技术人员可根据实际需求进行选择，此处不作限制。
具体的，所述基膜包括PE基膜，PP基膜及无纺布基膜所形成的群组中的其中一种或由两种以上所形成的群组中的其中一种。所述涂覆隔膜位于所述基膜的内表面及外表面所形成的群组中的其中一种或组合。本领域技术人员可根据实际需求进行选择，此处不作限制。
本发明还提供一种电池裸电芯，包括：正极极片、负极极片及位于所述正极极片及负极极片之间的所述电池隔膜。
本发明还提供一种电化学装置，所述电化学装置包括所述电池裸电芯，所述电化学装置包括锂离子电池。所述电化学装置也可包括其它类型的电池，本领域技术人员可根据实际需求进行选择，此处不作限制。
为了便于理解与说明，以下通过具体实施例及对比例进行说明。
实施例1
取80g硫酸钡及900g水一起分散1小时后形成分散液，然后在所述分散液中加入20g聚丙烯酸，再分散30分钟后，制备出包含所述硫酸钡及涂覆材料为聚合物浆料的水性聚合物电池隔膜材料。
将所述水性聚合物电池隔膜材料以喷涂的方式涂覆到厚度为12μm的PE基膜101的一表面上，包括内表面及外表面中的其中一种，所述水性聚合物电池隔膜材料在所述PE基膜101 的表面的涂覆量为0.2g/m2，厚度为0.5μm，从而在所述PE基膜101上制备出水性聚合物涂覆隔膜102，所述PE基膜101及水性聚合物涂覆隔膜102形成电池隔膜110。所述电池隔膜 110由于包含对X-射线具有强吸收的所述硫酸钡，所以制备出的所述电池隔膜110具有自识别功能。如图1所示，显示为本实例中制备的电池隔膜的剖视结构示意图。
将所述电池隔膜110与通用的正极极片及负极极片一起卷绕形成电池裸电芯，在X-射线检测设备下，检测所述电池裸电芯的负极极片与所述电池隔膜的overhang是否满足设计要求。
实施例2
取20g硫酸钡、330g氧化铝及600g水一起分散2小时后形成分散液，然后在所述分散液中依次加入2g聚丙烯酸钠、5g羧甲基纤维素钠、40g聚丙烯酸甲酯及3g的3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷，并依次搅拌60分钟、60分钟、30分钟及10分钟，制备出包含所述硫酸钡及涂覆材料为陶瓷浆料的水性陶瓷电池隔膜材料。
将所述水性陶瓷电池隔膜材料以凹版涂布的方式涂覆到厚度为16μm的PP基膜103的一表面上，包括内表面及外表面中的其中一种，所述水性陶瓷电池隔膜材料在所述PP基膜103 的表面的涂覆量为7g/m2，厚度为4μm，从而在所述PP基膜103上制备出水性陶瓷涂覆隔膜 104，所述PP基膜103及水性陶瓷涂覆隔膜104共同形成电池隔膜120。所述电池隔膜120 由于包含对X-射线具有强吸收的所述硫酸钡，所以制备出的所述电池隔膜120具有自识别功能。如图2所示，显示为本实例中制备的电池隔膜的剖视结构示意图。
将所述电池隔膜120与通用的正极极片及负极极片一起卷绕形成电池裸电芯，在X-射线检测设备下，检测所述电池裸电芯的负极与所述电池隔膜层间overhang是否满足设计要求。
实施例3
取50g聚偏氟乙烯、1g海藻酸钠及946g水一起分散3小时后形成分散液，然后在所述分散液中加入3g的3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷，并搅拌30分钟，制备聚合物浆料。
将所述聚合物浆料采用线棒涂布的方式涂覆到实施例2中制备的所述电池隔膜120的内外表面上，所述聚合物浆料在所述电池隔膜120的表面的每一面的涂覆量为1g/m2，厚度为 3μm，从而在所述电池隔膜120上制备出聚合物浆料隔膜105，所述聚合物浆料隔膜105及电池隔膜120共同形成复合电池隔膜230。所述复合电池隔膜230由于包含对X-射线具有强吸收的所述电池隔膜120，所以制备出的所述复合电池隔膜230具有自识别功能。如图3所示，显示为本实例中制备的复合电池隔膜的剖视结构示意图。
将所述复合电池隔膜230与通用的正极极片及负极极片一起卷绕形成电池裸电芯，在X- 射线检测设备下，检测所述电池裸电芯的负极与所述电池隔膜层间overhang是否满足设计要求。
实施例4
取3g硫酸钡、47g聚丙烯酸甲酯、2g羧甲基纤维素钠及946g水一起分散2小时后形成分散液，然后在所述分散液中加入2g的3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷，并搅拌30分钟后，制备出包含所述硫酸钡及涂覆材料为聚合物浆料的水性聚合物电池隔膜材料。
将所述水性聚合物电池隔膜材料采用印刷涂布的方式涂覆到实施例2中制备的所述电池隔膜120的内外表面上，所述水性聚合物电池隔膜材料在所述电池隔膜120的表面的每一面的涂覆量为0.8g/m2，厚度为2μm，从而在所述电池隔膜120上制备出水性聚合物涂覆隔膜 106，所述水性聚合物涂覆隔膜106及电池隔膜120共同形成复合电池隔膜240。所述复合电池隔膜240由于包含对X-射线具有强吸收的所述电池隔膜120及水性聚合物涂覆隔膜106，所以制备出的所述复合电池隔膜240具有自识别功能。如图4所示，显示为本实例中制备的复合电池隔膜的剖视结构示意图。
将所述复合电池隔膜240与通用的正极极片及负极极片一起卷绕形成电池裸电芯，在X- 射线检测设备下，检测所述电池裸电芯的负极与所述电池隔膜层间overhang是否满足设计要求。
实施例5
取45g聚偏氟乙烯及500gNMP一起分散1小时，得到聚偏氟乙烯溶液。
取5g硫酸钡及446gNMP一起分散1小时形成分散液，然后在所述分散液中加入所述聚偏氟乙烯溶液，并搅拌30分钟后，制备出包含所述硫酸钡及涂覆材料为聚合物浆料的油性聚合物电池隔膜材料。
将所述油性聚合物电池隔膜材料采用凹版涂布的方式涂覆到实施例2中制备的所述电池隔膜120的内外表面上，所述油性聚合物电池隔膜材料在所述电池隔膜120的表面的每一面的涂覆量为0.8g/m2，厚度为1μm。从而在所述电池隔膜120上制备出油性聚合物涂覆隔膜 107，所述油性聚合物涂覆隔膜107及电池隔膜120共同形成复合电池隔膜250。所述复合电池隔膜250由于包含对X-射线具有强吸收的所述电池隔膜120及油性聚合物涂覆隔膜107，所以制备出的所述复合电池隔膜250具有自识别功能。如图5所示，显示为本实例中制备的复合电池隔膜的剖视结构示意图。
将所述复合电池隔膜250与通用的正极极片及负极极片一起卷绕形成电池裸电芯，在X- 射线检测设备下，检测所述电池裸电芯的负极与所述电池隔膜层间overhang是否满足设计要求。
对比例
取350g氧化铝及600g水一起分散2小时形成分散液，然后在所述分散液中依次加入2g 聚丙烯酸钠、5g羧甲基纤维素钠、40g聚丙烯酸甲酯及3g的3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷，并依次搅拌60分钟、60分钟、30分钟及10分钟，制备出陶瓷浆料。
将所述陶瓷浆料采用凹版涂布的方式涂覆到厚度为16μm的PP基膜的内表面或外表面上，所述陶瓷浆料在所述PP基膜的表面的涂覆量为7g/m2，厚度为4μm，从而在所述PP基膜上制备出陶瓷浆料隔膜，所述陶瓷浆料隔膜及PP基膜共同形成电池隔膜。
将所述电池隔膜与通用的正极极片及负极极片一起卷绕形成电池裸电芯，在X-射线检测设备下，检测所述电池裸电芯的负极与所述电池隔膜层间overhang是否满足设计要求。
测试项目及结果如下：
1)电池隔膜的厚度测试：C1216厚度测定器
2)电池隔膜的涂覆量测试：电子天平，精度0.1mg
3)Overhang检测：X-射线检测设备
综上所述，本发明制备包含显影剂硫酸钡的电池隔膜材料、电池隔膜及电化学装置，使得电池隔膜在X-射线检测时带有自识别功能，从而作为判定电池安全性能的依据，降低判定电池裸电芯的overhang的难度，确保正极极片及负极极片阻隔开，从而使得流入下一道工序的电池裸电芯的安全性能，使后续制备的电化学装置无因电池隔膜错位导致的电池安全隐患问题。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (20)

1.一种电池隔膜材料，其特征在于：所述电池隔膜材料包含硫酸钡及涂覆浆料；其中，所述硫酸钡的粒径范围为0.1μm～3μm，所述硫酸钡在所述电池隔膜材料中的重量比范围为0.1％～30％，所述硫酸钡作为显影剂，其在X-射线检测时带有自识别功能，作为判定电池隔膜超出负极极片的依据，确保正极极片及负极极片的阻隔，避免电池隔膜错位导致的电池安全隐患。
2.根据权利要求1所述的电池隔膜材料，其特征在于：所述涂覆浆料包括陶瓷浆料及聚合物浆料所形成的群组中的其中一种或组合。
3.根据权利要求2所述的电池隔膜材料，其特征在于：所述陶瓷浆料包含氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、二氧化铈、碳酸钙、氧化钙、氧化锌、氧化镁、钛酸铈、钛酸钙、钛酸钡、磷酸锂、磷酸钛锂、磷酸钛铝锂、氮化锂及钛酸镧锂所形成的群组中的其中一种或由两种以上所形成的群组中的其中一种。
4.根据权利要求2所述的电池隔膜材料，其特征在于：所述陶瓷浆料包括无机颗粒、粘结剂、悬浮剂、分散剂及润湿剂所形成的群组中的其中一种或由两种以上所形成的群组中的其中一种。
5.根据权利要求2所述的电池隔膜材料，其特征在于：所述聚合物浆料包括水性聚合物浆料及油性聚合物浆料所形成的群组中的其中一种。
6.根据权利要求5所述的电池隔膜材料，其特征在于：当所述聚合物浆料为水性聚合物浆料时，溶剂为水；当所述聚合物浆料为油性聚合物浆料时，溶剂包括二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮及丙酮所形成的群组中的其中一种或由两种以上所形成的群组中的其中一种。
7.根据权利要求2所述的电池隔膜材料，其特征在于：所述聚合物浆料中的聚合物包含聚偏氟乙烯、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、纯丙乳液、聚丙烯酸-苯乙烯共聚物、聚乙烯吡咯烷酮、丁苯橡胶、环氧树脂、新戊二醇二丙烯酸酯、聚丙烯酸钠系列、聚四氟乙烯、聚酰亚胺、聚酰胺类、聚酯、纤维素衍生物、聚砜类所形成的群组中的其中一种或由两种以上所形成的群组中的其中一种。
8.根据权利要求2所述的电池隔膜材料，其特征在于：所述聚合物浆料包括聚合物颗粒及聚合物溶液中的其中一种与无机颗粒、粘结剂、悬浮剂、分散剂及润湿剂所形成的群组中的其中一种或两种以上所形成的群组中的其中一种的组合。
9.根据权利要求4或8中所述的电池隔膜材料，其特征在于：所述粘结剂包括聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、纯丙乳液、聚丙烯酸-苯乙烯共聚物、聚乙烯吡咯烷酮、丁苯橡胶、环氧树脂、新戊二醇二丙烯酸酯、聚丙烯酸钠系列及聚四氟乙烯所形成的群组中的其中一种或由两种以上所形成的群组中的其中一种。
10.根据权利要求4或8中所述的电池隔膜材料，其特征在于：所述悬浮剂包括羧甲基纤维素钠、海藻酸钠、聚丙烯酸盐、丙烯酸共聚物、聚乙烯吡咯烷酮、纤维素类化合物及聚丙烯酰胺所形成的群组中的其中一种或由两种以上所形成的群组中的其中一种。
11.根据权利要求4或8中所述的电池隔膜材料，其特征在于：所述分散剂包括聚丙烯酸、聚丙烯酸盐、聚乙二醇醚、硅酸盐类化合物、磷酸盐类化合物及古尔胶所形成的群组中的其中一种或由两种以上所形成的群组中的其中一种。
12.根据权利要求4或8中所述的电池隔膜材料，其特征在于：所述润湿剂包括3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷及3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷所形成的群组中的其中一种或组合。
13.一种电池隔膜材料，其特征在于：所述电池隔膜材料为由硫酸钡及粘结剂混合形成；其中，所述硫酸钡的粒径范围包括0.1μm～3μm，所述硫酸钡的涂覆量范围为0.1g/m2～4g/m2，所述硫酸钡作为显影剂，其在X-射线检测时带有自识别功能，作为判定电池隔膜超出负极极片的依据，确保正极极片及负极极片的阻隔，避免电池隔膜错位导致的电池安全隐患。
14.根据权利要求13所述的电池隔膜材料，其特征在于：所述粘结剂包括聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、纯丙乳液、聚丙烯酸-苯乙烯共聚物、聚乙烯吡咯烷酮、丁苯橡胶、环氧树脂、新戊二醇二丙烯酸酯、聚丙烯酸钠系列及聚四氟乙烯所形成的群组中的其中一种或由两种以上所形成的群组中的其中一种。
15.一种电池隔膜，其特征在于：所述电池隔膜包括基膜及权利要求1或13中任一所述电池隔膜材料所形成的涂覆隔膜群组中的其中一种或由两种以上所形成的复合涂覆隔膜群组中的其中一种。
16.根据权利要求15所述的电池隔膜，其特征在于：形成所述涂覆隔膜的方法包括喷涂、印刷、凹版涂覆、线棒涂布及挤压涂布所形成的群组中的其中一种或由两种以上所形成的群组中的其中一种。
17.根据权利要求15所述的电池隔膜，其特征在于：所述基膜包括PE基膜，PP基膜及无纺布基膜所形成的群组中的其中一种或由两种以上所形成的群组中的其中一种。
18.根据权利要求15所述的电池隔膜，其特征在于：所述涂覆隔膜位于所述基膜的内表面及外表面所形成的群组中的其中一种或组合。
19.一种电池裸电芯，其特征在于，包括：正极极片、负极极片及位于所述正极极片及负极极片之间的包括权利要求15中的所述电池隔膜。
20.一种电化学装置，其特征在于：所述电化学装置包括权利要求19中的所述电池裸电芯，所述电化学装置包括锂离子电池。
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