CN109841783A - 锂离子电池及其隔离膜 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种锂离子电池及其隔离膜，其中，隔离膜包括隔膜基体和涂覆在隔膜基体至少一个表面上的复合涂层，复合涂层包括陶瓷涂层和涂覆在陶瓷涂层表面的聚合物涂层，聚合物涂层包括40～80％的低熔点聚合物和20～60％的粘接剂。与现有技术相比，本发明的隔离膜具有热稳定性高、安全性好等优点，能够有效使锂离子电池在高温下内阻急剧增大，减小电池的短路电流，提高电池的热稳定性能和安全性能。
Description
技术领域
本发明属于电池领域，更具体地说，本发明涉及一种锂离子电池及其隔离膜。
背景技术
锂离子电池作为一类具有能量密度高、工作电压高、无记忆效应和循环寿命长等优点的化学电池，已由手机、笔记本电脑、数码相机及便携式小型电器所用电池，逐步走向电动汽车、储能电站等能源交通领域用电池。随着锂离子电池应用领域的拓宽，其安全性能也越来越受到人们的关注。近年来，动力电池安全事故频发使得锂电池的安全性问题愈发凸显，这极大程度上限制了新能源电动汽车的快速发展。
为了提高动力电池的安全性能，常用的方法是在电池上安装一个保护装置，使得电池内部气压过高时，电池通过外部的保护装置进行大电流放电，使自身的电量及时放出。然而，大电流会导致电池回路产生自放热，使得电池的温度升高，当保护装置在温度较高的环境下激活时，特别是在热冲击测试条件(>100℃)下，焦耳热产生的温升相当于电池持续加热，使得电池处于更高的温度下，这样会大大增加电池热失控的风险。
此外，在进行针刺测试时，电池会同时发生两种模式的短路：一种是内短路，包括电池内部正极-负极、正极-钉子-负极的短路形式，短路点局部温度较高；另一种是外短路，电流从带正电的外部壳体，经过钉子，与电池内部的负极极片之间发生短接，这种短路模式同样会在短路点产生大量的焦耳热。两种短路模式引发的温升叠加后，电池短路点的局部温度就很容易超过内部活性材料的热分解临界温度，这样就会引发电池的热失控。
有鉴于此，确有必要提供一种具有良好安全性能的隔离膜以及使用该隔离膜的锂离子电池，以克服现有技术存在的缺陷。
发明内容
本发明的发明目的在于：克服现有技术的不足，提供一种具有良好安全性能的隔离膜以及使用该隔离膜的锂离子电池，以克服现有技术存在的缺陷。
为了实现上述发明目的，本发明提供了一种隔离膜，包括隔膜基体和涂覆在隔膜基体至少一个表面上的复合涂层，所述复合涂层包括陶瓷涂层和涂覆在陶瓷涂层表面的聚合物涂层，所述聚合物涂层包括40～80％的低熔点聚合物和20～60％的粘接剂。
作为本发明隔离膜的一种改进，所述聚合物涂层覆盖在陶瓷涂层表面形成岛状结构。
本申请的发明人经过深入研究发现，在隔膜基体的至少一个表面上分别涂覆陶瓷涂层和含有40～80％的低熔点聚合物和20～60％的粘接剂的聚合物涂层形成的岛状结构的热封闭隔离膜能够在高温时实现内阻增大，这种岛状结构的优点在于未完全填充陶瓷的孔隙，使得隔膜的透气性能不受影响，同时在高温条件下岛状结构的聚合物熔融，流动并填充陶瓷孔隙，实现隔膜的大面积堵孔，造成电池内阻急剧增大。
但是，若低熔点聚合物添加量过多，则聚合物涂层的粘接性较差，涂覆隔膜后会存在掉粉现象；若低熔点聚合物添加量过少，则聚合物涂层高温熔融时流动性太差，无法扩散到隔膜的孔隙中。
作为本发明隔离膜的一种改进，所述聚合物涂层的厚度为5μm～15μm。
若聚合物涂层厚度过小，则熔融聚合物不足以充分覆盖陶瓷涂层孔隙；若涂层厚度过大，将会造成隔膜的透气性能恶化，影响电池的正常电性能。
作为本发明隔离膜的一种改进，所述低熔点聚合物的熔点为80℃～110℃。
选择熔点为80℃～110℃的低熔点聚合物，主要为了保证隔离膜在正常使用过程中不闭孔，在高温条件下充分闭孔。若聚合物熔点太高，则隔膜闭孔较迟，当外短路装置激活时，电池的内阻还未大幅度增大，将会导致外短路电流过大，电池剧烈产热，加速电池的热失控；若聚合物的熔点太低，在电池正常使用时，聚合物部分熔融，使得隔膜透气性能变差，影响电池的电性能。
作为本发明隔离膜的一种改进，所述低熔点聚合物选自聚乙烯、氧化聚乙烯、聚乙烯醇类共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-偏氟乙烯共聚物中的一种或几种。
作为本发明隔离膜的一种改进，所述粘接剂选自聚偏氟乙烯及其共聚物、聚氨酯、丙烯酸酯类聚合物、苯丙胶乳中的一种或几种。
作为本发明隔离膜的一种改进，所述陶瓷涂层的总厚度为1μm～15μm，优选为1μm～10μm，涂覆方式为单面或双面涂覆。
若陶瓷涂层的厚度太小，则隔离膜的机械强度低；若涂层的厚度太大，容易堵塞隔离膜孔隙，导致隔离膜透气度变差，影响电池的循环性能和倍率性能。
作为本发明隔离膜的一种改进，所述陶瓷涂层中陶瓷颗粒选自SiO2、TiO2、ZrO2、Al2O3、MgO、SiC中的至少一种，所述陶瓷颗粒的粒径为0.5μm～5μm。
陶瓷颗粒必须能与隔膜基体配合应用，使其不会落入隔膜基体的微孔中，堵塞隔膜基体孔隙，影响电池的正常使用；另外，陶瓷颗粒粒径也不能太大，否则会增大隔离膜的厚度，降低电池的能量密度。
作为本发明隔离膜的一种改进，所述聚合物涂层通过空气喷涂或高速旋转喷涂涂覆在陶瓷涂层上。
作为本发明隔离膜的一种改进，所述隔膜基体材料为聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，聚乙烯醇(PVA)，聚酰亚胺(PI)，聚酰胺(PA)，聚丙烯腈(PAN)，聚氧乙烯(PEO)、聚偏氟乙烯(PVDF)中的一种或几种，所述隔膜基体的孔径为0.02μm～0.5μm，厚度为9μm～20μm。
为了实现上述目的，本发明还提供了一种锂离子电池，包括正极片、负极片以及间隔于相邻正极片和负极片之间的隔离膜，所述隔离膜为上述的隔离膜。
作为本发明锂离子电池的一种改进，所述锂离子电池还包括第一极柱、第二极柱、顶盖板和外短路连接装置，所述外短路连接装置包括短路板和翻转件，短路板与电池的第一极柱连接，翻转件通过电池的顶盖板与电池的第二极柱连接，翻转件翻转前与短路板之间存在间隙而彼此绝缘，翻转件受力翻转后通过与所述短路板紧密贴合而实现面接触，使得两个极柱电连通。
本申请的申请人经过研究发现，在热冲击测试条件下，本申请所研发的锂离子电池会产生气体，使得外部短路装置激活，电池持续自放电；在高温下电池内阻急剧增大，使得电池短路自放电电流大大降低，能够减少焦耳热的产生，抑制焦耳热对电池的自加热作用，从而能够有效防止电池热失控；同时，电池通过外短路装置能够将自身的电量缓慢放出，使得电池处于低荷电状态，改善电池的热稳定性。
当电池在进行针刺测试时，短路点局部温度升高，当温度达到一定值时，电池内阻急剧增大，电池的短路电流减小，抑制电池产热，从而能有效改善针刺条件下的安全性能。
相对于现有技术，本发明锂离子电池及其隔离膜具有以下技术效果：
1)在常规的隔膜基体上涂覆陶瓷涂层，然后在陶瓷涂层表面再喷涂一层低熔点聚合物，形成岛状结构，这种岛状结构的优点在于未完全覆盖陶瓷的孔隙，使得隔膜的透气性能不受影响，在高温下，岛状结构的聚合物熔融，流动并填充陶瓷孔隙，实现隔膜的大面积堵孔，造成电池内阻急剧增大，使得电池短路自放电电流大大降低，减少了焦耳热的产生，抑制了焦耳热对电池的自加热作用，从而有效防止电池热失控；
2)电池通过外短路装置将自身的电量缓慢放出，使得电池处于低荷电状态，改善了电池的热稳定性；
3)电池在进行针刺测试时，短路点局部温度升高，当温度达到一定值时，电池内阻急剧增大，电池的短路电流减小，产热得到了抑制，从而有效地改善了电池在针刺条件下的安全性能。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式，对本发明锂离子电池及其隔离膜的有益技术效果进行详细说明，其中：
图1为本发明锂离子电池外短路连接装置与顶盖板的安装示意图。
图2为本发明锂离子电池正常状态下外短路连接装置的短路板及翻转片分离状态时的示意图。
图3为本发明锂离子电池外短路时外短路连接装置的短路板及翻转片接触状态的示意图。
附图标标记：
10-顶盖板 11-第一极柱 12-第二极柱 20-外短路连接装置 21-短路板 22-翻转片 30-绝缘垫片
具体实施方式
为了使本发明的发明目的、技术方案及其技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并非为了限定本发明。
请参阅图1至图3所示，本发明锂离子电池包括正极片(未示出)、负极片(未示出)、间隔于正极片和负极片之间的隔离膜(未示出)、第一极柱11、第二极柱12、顶盖板10和外短路连接装置20，外短路连接装置20包括短路板21和翻转件22，短路板21与电池的第一极柱11连接，翻转件22通过电池的顶盖板10与电池的第二极柱12连接，翻转件22翻转前与短路板21之间存在间隙而彼此绝缘，翻转件22受力翻转后通过与短路板21紧密贴合而实现面接触，使得两个极柱11,12电连通。
请参阅图1所示，锂离子电池的第一极柱11与顶盖板10电绝缘，第二极柱12与顶盖板10电连接，短路板21安装在顶盖板10一侧的表面上，其紧密贴合在第一极柱11的外周，与第一极柱11之间实现电连接；短路板21通过绝缘垫片30与顶盖板10之间实现电绝缘。翻转件22安装在顶盖板10的穿孔中，其边缘通过焊接、机械配合或胶接固定在顶盖板10的一侧表面而与顶盖板10实现电连接。
请参阅图2所示，当锂离子电池在正常使用时，翻转片22为未翻转状态，此时，翻转片22与短路板21之间存在间隙而彼此绝缘，锂离子电池未发生外短路。
请参阅图3所示，当锂离子电池在发生热箱、穿钉等工况时，其电芯内部将会急剧发热而大量产气，使得翻转片22向上翻转与短路板21紧密贴合，此时，第一极柱11和第二极柱12经由短路板21、翻转片22和顶盖板10实现电连通，锂离子电池被外短路。
实施例1
(1)正极片的制备
将正极活性物质NCM622、导电剂导电碳黑Super P和粘结剂聚偏氟乙烯PVDF以重量比93:3:4依次加入到N-甲基吡咯烷酮溶剂中，充分搅拌混合后，制得固含量为65％的正极浆料；将正极浆料均匀涂覆在正极集流体铝箔的正反两个表面上，在100℃下烘干后得到正极膜片，然后经过冷压、切片、分条，得到正极片。
(2)负极片的制备
将负极活性物质石墨、导电剂导电碳黑Super P、粘结剂丁苯橡胶SBR、表面活性剂羧甲基纤维素钠CMC以重量比95:1.5:2.5:1依次加入到去离子水中，充分搅拌混合后，制得固含量为50％的负极浆料；将制得的负极浆料均匀涂覆在多孔集流体铜箔的正反两面上，并在100℃下烘干后形成负极膜片，负极膜片的水含量不超过300ppm，然后进行冷压、切边、裁片、分条，得到负极片。
(3)隔离膜的制备
1)将粒径为0.5μm的Al2O3颗粒分散于去离子水中，经高速机械搅拌2h后，将其单面涂覆于9μm厚的聚乙烯-聚丙烯隔膜基体表面，60℃下30s使聚乙烯-聚丙烯隔膜基体表面干燥，得到涂覆有1μm厚的Al2O3的陶瓷涂层隔膜；2)将熔点为80℃的低熔点聚合物氧化聚乙烯与粘接剂PVDF-HFP(质量比92:8)混合物以80:20含量比加入去离子水中，搅拌均匀后制得热熔浆料；3)将热熔浆料通过空气喷涂在陶瓷涂层隔膜的表面，60℃下干燥后，聚合物涂层的厚度为10μm，最终得到既有陶瓷涂层，又有聚合物涂层的具有岛状结构的热封闭隔离膜。
(4)锂离子电池制备
将隔离膜与正、负极片卷绕组装后，得到裸电芯，之后经过极耳焊接、入壳、注电解液、化成，抽气成型等工序后，得到锂离子电池，然后在锂离子电池外部装上外短路连接装置，得到本申请所需的锂离子电池。
实施例2
实施例2与实施例1基本相同，不同之处在于陶瓷颗粒Al2O3的粒径为1μm，陶瓷涂层的厚度为5μm，低熔点聚合物为聚乙烯，熔点为110℃，聚合物涂层的厚度为10μm。
实施例3
实施例3与实施例1基本相同，不同之处在于陶瓷颗粒Al2O3的粒径为5μm，采用双面涂覆的方式涂覆在隔膜基体的两面，陶瓷涂层的总厚度为8μm，低熔点聚合物为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，熔点为100℃。
实施例4
实施例4与实施例1基本相同，不同之处在于陶瓷颗粒为SiO2，粒径为0.5μm，陶瓷涂层的厚度为5μm，粘接剂为聚氨酯，低熔点聚合物氧化聚乙烯与粘接剂聚氨酯的含量比为60:40。
实施例5
实施例5与实施例1基本相同，不同之处在于陶瓷颗粒TiO2的粒径为5μm，涂覆在隔膜基体的两面，陶瓷涂层的总厚度为10μm，低熔点聚合物氧化聚乙烯与粘接剂丙烯酸酯的含量比为40:60。
实施例6
实施例6与实施例1基本相同，不同之处在于陶瓷颗粒ZrO2的粒径为0.5μm，陶瓷涂层的厚度为1μm，聚合物涂层的厚度为5μm。
实施例7
实施例7与实施例1基本相同，不同之处在于陶瓷颗粒TiO2的粒径为2μm，陶瓷涂层的厚度为5μm，聚合物涂层的厚度为15μm，低熔点聚合物氧化聚乙烯与粘接剂PVDF-HFP的含量比为50:50。
实施例8
实施例8与实施例1基本相同，不同之处在于陶瓷颗粒为Al2O3-SiO2(质量比1:1)混合物，粒径为1μm，涂覆在隔膜基体的两面，陶瓷涂层的总厚度为15μm，低熔点聚合物氧化聚乙烯与粘接剂PVDF-HFP的含量比为70:30，低熔点聚合物和粘接剂混合物通过高速旋转喷涂涂覆在陶瓷涂层隔膜的表面，聚合物涂层的厚度为12μm。
实施例9
实施例9与实施例1基本相同，不同之处在于陶瓷颗粒为TiO2-Al2O3混合物，粒径为2μm，陶瓷涂层的厚度为5μm，低熔点聚合物为聚乙烯-氧化聚乙烯混合物，其熔点为100℃。
实施例10
实施例10与实施例1基本相同，不同之处在于陶瓷颗粒为MgO-Al2O3混合气，粒径为2.5μm，陶瓷涂层的厚度为0.5μm。
实施例11
实施例11与实施例1基本相同，不同之处在于陶瓷颗粒Al2O3的粒径为2μm，涂覆在隔膜基体的两面，低熔点聚合物为乙烯-偏氟乙烯共聚物/氧化聚乙烯混合物，其熔点为80℃，陶瓷涂层的总厚度为18μm。
实施例12
实施例12与实施例1基本相同，不同之处在于陶瓷颗粒TiO2的粒径为1μm，陶瓷涂层的厚度为5μm，聚合物涂层的厚度为3μm。
实施例13
实施例13与实施例1基本相同，不同之处在于陶瓷颗粒Al2O3的粒径为1μm，陶瓷涂层的厚度为2.5μm，聚合物涂层的厚度为18μm。
实施例14
实施例14与实施例1基本相同，不同之处在于陶瓷颗粒SiC的粒径为1μm，陶瓷涂层的厚度为5μm，低熔点聚合物与粘接剂的含量比为90:10。
实施例15
实施例15与实施例1基本相同，不同之处在于陶瓷颗粒Al2O3的粒径为1μm，陶瓷涂层的厚度为6μm，低熔点聚合物与粘接剂的含量比为30:70。
实施例16
实施例16与实施例1基本相同，不同之处在于陶瓷颗粒TiO2的粒径为1μm，陶瓷涂层的厚度为5μm，低熔点聚合物氧化聚乙烯的熔点为70℃。
实施例17
实施例17与实施例1基本相同，不同之处在于陶瓷颗粒Al2O3的粒径为1μm，陶瓷涂层的厚度为5μm，低熔点聚合物聚乙烯的熔点为120℃。
实施例1至实施例17的隔离膜中的相关物质和参数如表1所示。
对比例1和对比例2与实施例1基本相同，不同之处在于对比例1中低熔点聚合物与粘接剂的含量比为0:100，对比例2中低熔点聚合物与粘接剂的含量比为100:0，隔离膜中的相关物质和参数如表1所示。
表1实施例1～17与对比例1～2隔离膜中相关物质和参数
锂离子电池性能测试
锂离子电池内阻测试
将所制备的锂离子电池置于120℃的烘箱中，当电池表面温度达到120℃时，给电池施加1C-10s的脉冲电流，内阻为10s放电前后的电压差值与电流的比值。
锂离子电池热冲击测试
将所制备的锂离子电池置于加热箱中，电池以2℃/min的升温速率从室温升至150℃后保温2h，观察并记录电池失控状态。
锂离子电池针刺测试
用直径为3mm的耐高温钢针、以80mm/s的速度，从垂直于电池正面的方向针刺电池，观察并记录电池失控状态。
电池测试结果如表2所示。
表2实施例1～17与对比例1～2电池性能测试结果
| 120℃时的内阻/mΩ | 高温测试结果 | 针刺测试结果 | |
| 实施例1 | 1021 | 不起火 | 冒烟 |
| 实施例2 | 143 | 不起火 | 火星 |
| 实施例3 | 476 | 不起火 | 火星 |
| 实施例4 | 897 | 不起火 | 冒烟 |
| 实施例5 | 224 | 不起火 | 火星 |
| 实施例6 | 412 | 不起火 | 火星 |
| 实施例7 | 1423 | 不起火 | 冒烟 |
| 实施例8 | 503 | 不起火 | 火星 |
| 实施例9 | 497 | 不起火 | 火星 |
| 实施例10 | 1002 | 不起火 | 冒烟 |
| 实施例11 | 1075 | 不起火 | 冒烟 |
| 实施例12 | 96 | 起火 | 闪燃 |
| 实施例13 | 1642 | 不起火 | 冒烟 |
| 实施例14 | 1165 | 不起火 | 冒烟 |
| 实施例15 | 147 | 不起火 | 火星 |
| 实施例16 | 3217 | 不起火 | 冒烟 |
| 实施例17 | 18 | 起火 | 起火 |
| 对比例1 | 1.2 | 起火 | 起火 |
| 对比例2 | 2.6 | 起火 | 起火 |
由表2结果可知，对比例1电池在120℃高温时电阻只有1.2mΩ，当外短路装置在高温环境下激活时，电池的外短路电流较小，产生的焦耳热温升较大，因此在测试过程中电池发生起火，无法通过高温测试及针刺测试；而对比例2中的涂层结构易出现掉粉现象，导致无法发挥低熔点涂层高温闭孔的作用，因此安全性能也较差。实施例1～17中的电池均采用了在隔膜基体表面涂覆陶瓷涂层和聚合物涂层的热封闭隔膜设计，不同程度增大了电池高温时的内阻，因此高温及针刺测试结果均有一定的改善效果。由实施例1、2、3、16、17结果可知，低熔点聚合物的熔点越低，隔膜涂层就有充足的时间发生熔融，流动态的聚合物堵塞隔膜未涂覆区域的孔隙，使得隔膜充分闭孔，电池的内阻也越大，因此也越容易通过高温测试以及针刺测试。但若聚合物熔点太高，则隔膜闭孔较迟。当外短路装置激活时，电池的内阻还未大幅度增大，将会导致外短路电流过大，电池剧烈产热，加速电池的热失控；若聚合物的熔点太低，在电池正常使用时，聚合物部分熔融，使得隔膜透气性能变差，影响电池的电性能。
由实施例1、4、5、14、15可知，低熔点聚合物的含量越高，可熔融流动的流体量越多，因此对隔膜孔隙的堵塞作用越强，有利于增大电池内阻，进而改善电池的安全性能。
由实施例1、6、7、12、13可知，低熔点涂层的厚度越大，同样也能有效改善电池的安全性能；另外，陶瓷颗粒主要起到增强隔膜机械性能及抗热收缩的作用，其厚度对本申请中的电池高温闭孔导致内阻突增的现象没有明显影响，但考虑到电池正常使用时，隔膜需具有优异的机械强度以及透气性能，因此将陶瓷涂层厚度限定为1～15μm为宜。
结合以上描述可知，相对于现有技术，本发明锂离子电池及其隔离膜具有以下技术效果：
1)在常规的隔膜基体上涂覆陶瓷涂层，然后在陶瓷涂层表面再喷涂一层低熔点聚合物，形成岛状结构，这种岛状结构的优点在于未完全覆盖陶瓷的孔隙，使得隔膜的透气性能不受影响，在高温下，岛状结构的聚合物熔融，流动并填充陶瓷孔隙，实现隔膜的大面积堵孔，造成电池内阻急剧增大，使得电池短路自放电电流大大降低，减少了焦耳热的产生，抑制了焦耳热对电池的自加热作用，从而有效防止电池热失控；
2)电池通过外短路装置将自身的电量缓慢放出，使得电池处于低荷电状态，改善了电池的热稳定性；
3)电池在进行针刺测试时，短路点局部温度升高，当温度达到一定值时，电池内阻急剧增大，电池的短路电流减小，产热得到了抑制，从而有效地改善了电池在针刺条件下的安全性能。
根据上述原理，本发明还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。
Claims (11)
1.一种隔离膜，包括隔膜基体和涂覆在隔膜基体至少一个表面上的复合涂层，其特征在于，所述复合涂层包括陶瓷涂层和涂覆在陶瓷涂层表面的聚合物涂层，所述聚合物涂层包括40～80％的低熔点聚合物和20～60％的粘接剂。
2.根据权利要求1所述的隔离膜，其特征在于，所述聚合物涂层覆盖在陶瓷涂层表面形成岛状结构。
3.根据权利要求2所述的隔离膜，其特征在于，所述聚合物涂层的厚度为5μm～15μm。
4.根据权利要求1所述的隔离膜，其特征在于，所述低熔点聚合物的熔点为80℃～110℃。
5.根据权利要求1所述的隔离膜，其特征在于，所述低熔点聚合物选自聚乙烯、氧化聚乙烯、聚乙烯醇类共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-偏氟乙烯共聚物中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的隔离膜，其特征在于，所述粘接剂选自聚偏氟乙烯及其共聚物、聚氨酯、丙烯酸酯类聚合物、苯丙胶乳中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的隔离膜，其特征在于，所述陶瓷涂层的总厚度为1μm～15μm，优选为1μm～10μm。
8.根据权利要求1所述的隔离膜，其特征在于，所述陶瓷涂层中陶瓷颗粒选自SiO2、TiO2、ZrO2、Al2O3、MgO、SiC中的至少一种，所述陶瓷颗粒的粒径为0.5μm～5μm。
9.根据权利要求1所述的隔离膜，其特征在于，所述聚合物涂层通过空气喷涂或高速旋转喷涂涂覆在陶瓷涂层上。
10.一种锂离子电池，包括正极片、负极片以及间隔于相邻正极片和负极片之间的隔离膜，其特征在于：所述隔离膜为权利要求1～9中任一项所述的隔离膜。
11.根据权利要求10所述的锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池还包括第一极柱、第二极柱、顶盖板和外短路连接装置，所述外短路连接装置包括短路板和翻转件，短路板与电池的第一极柱连接，翻转件通过电池的顶盖板与电池的第二极柱连接，翻转件翻转前与短路板之间存在间隙而彼此绝缘，翻转件受力翻转后通过与所述短路板紧密贴合而实现面接触，使得两个极柱电连通。
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109244567A (zh) * | 2018-06-28 | 2019-01-18 | 何伟成 | 一种提高锂离子电池安全性的高分子热封闭电极涂层 |
| CN113964453A (zh) * | 2021-10-19 | 2022-01-21 | 远景动力技术(江苏)有限公司 | 复合隔膜及其制备方法和应用 |
| CN114156599A (zh) * | 2021-11-30 | 2022-03-08 | 珠海冠宇电池股份有限公司 | 一种隔膜及含有所述隔膜的电池 |
| WO2023004633A1 (zh) * | 2021-07-28 | 2023-02-02 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 一种电池、电池模块、电池包和用电装置 |
| WO2024187308A1 (zh) * | 2023-03-10 | 2024-09-19 | 宁德新能源科技有限公司 | 一种二次电池和电子装置 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2468218A1 (en) * | 2003-07-15 | 2005-01-15 | Celgard, Inc. | High melt integrity battery separator for lithium ion batteries |
| CN102610773A (zh) * | 2012-03-06 | 2012-07-25 | 宁德新能源科技有限公司 | 一种聚合物锂离子电池及其隔膜 |
| CN103094517A (zh) * | 2012-12-13 | 2013-05-08 | 深圳中兴创新材料技术有限公司 | 一种复合电池隔膜及其制备方法 |
| KR20130137390A (ko) * | 2012-06-07 | 2013-12-17 | 주식회사 엘지화학 | 세퍼레이터 및 그를 포함하는 전기화학소자 |
| CN104157811A (zh) * | 2013-12-11 | 2014-11-19 | 中航锂电（洛阳）有限公司 | 一种锂离子电池复合隔膜、制备方法和应用 |
| CN204614848U (zh) * | 2015-05-11 | 2015-09-02 | 宁德时代新能源科技有限公司 | 锂离子电池外短路连接装置 |
| CN107230767A (zh) * | 2017-07-14 | 2017-10-03 | 厦门益舟新能源科技有限公司 | 一种具有立体复合结构的隔膜及其制备方法和应用 |
-
2017
- 2017-11-28 CN CN201711216726.9A patent/CN109841783A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2468218A1 (en) * | 2003-07-15 | 2005-01-15 | Celgard, Inc. | High melt integrity battery separator for lithium ion batteries |
| CN102610773A (zh) * | 2012-03-06 | 2012-07-25 | 宁德新能源科技有限公司 | 一种聚合物锂离子电池及其隔膜 |
| KR20130137390A (ko) * | 2012-06-07 | 2013-12-17 | 주식회사 엘지화학 | 세퍼레이터 및 그를 포함하는 전기화학소자 |
| CN103094517A (zh) * | 2012-12-13 | 2013-05-08 | 深圳中兴创新材料技术有限公司 | 一种复合电池隔膜及其制备方法 |
| CN104157811A (zh) * | 2013-12-11 | 2014-11-19 | 中航锂电（洛阳）有限公司 | 一种锂离子电池复合隔膜、制备方法和应用 |
| CN204614848U (zh) * | 2015-05-11 | 2015-09-02 | 宁德时代新能源科技有限公司 | 锂离子电池外短路连接装置 |
| CN107230767A (zh) * | 2017-07-14 | 2017-10-03 | 厦门益舟新能源科技有限公司 | 一种具有立体复合结构的隔膜及其制备方法和应用 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109244567A (zh) * | 2018-06-28 | 2019-01-18 | 何伟成 | 一种提高锂离子电池安全性的高分子热封闭电极涂层 |
| WO2023004633A1 (zh) * | 2021-07-28 | 2023-02-02 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 一种电池、电池模块、电池包和用电装置 |
| US12148949B2 (en) | 2021-07-28 | 2024-11-19 | Contemporary Amperex Technology (Hong Kong) Limited | Battery, battery module, battery pack and electric device |
| CN113964453A (zh) * | 2021-10-19 | 2022-01-21 | 远景动力技术(江苏)有限公司 | 复合隔膜及其制备方法和应用 |
| CN114156599A (zh) * | 2021-11-30 | 2022-03-08 | 珠海冠宇电池股份有限公司 | 一种隔膜及含有所述隔膜的电池 |
| WO2023098646A1 (zh) * | 2021-11-30 | 2023-06-08 | 珠海冠宇电池股份有限公司 | 一种隔膜和含有该隔膜的电池 |
| WO2024187308A1 (zh) * | 2023-03-10 | 2024-09-19 | 宁德新能源科技有限公司 | 一种二次电池和电子装置 |
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