CN110085792A - 一种新型锂电池隔离膜及含该隔离膜的锂离子电池 - Google Patents

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Abstract

本发明属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种新型锂电池隔离膜及含该隔离膜的锂离子电池，包括基膜以及涂覆于所述基膜的至少一面的功能涂层，所述功能涂层包括纳米补锂层和耐热涂层，所述纳米补锂层位于所述基膜与所述耐热涂层之间，靠近电池负极极片侧，且呈网状分布于基膜表面，所述纳米补锂层含正负极成膜添加剂，能够稳定固体电解质界面膜(SEI)，所述耐热涂层覆盖于纳米补锂层上，电解液浸润性好。所述的含该隔离膜的锂离子电池为与负极极片、正极极片组成的卷绕式或者叠片式电池，所述电池结构稳定，首次库伦效率高、循环寿命稳定。

Description

一种新型锂电池隔离膜及含该隔离膜的锂离子电池
技术领域
本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种新型隔离膜及含该隔离膜的锂离子电池。
背景技术
锂离子电池以其较高的能量密度、工作电压、较宽的使用温度及循环寿命等优点被广泛应用于移动电话、笔记本电脑、智能手表、电动汽车以及储能领域。但在聚合物锂离子电池得到广泛应用的同时，也存在一定的安全隐患。锂离子电池主要由正极极片、负极极片、隔离膜、电解液以及封装外壳等组成，其中隔离膜是保正电池安全性的重要部分。在一些特殊的使用情况下，如高温、烘烤、针刺、过充或者外力挤压等容易对隔离膜造成损伤，而隔离膜一旦发生收缩、熔化、刺破就会引起电池的内部短路，导致电池发热、冒烟、甚至爆炸起火等安全事故。
目前，聚烯烃基隔离膜使用最为广泛，但其熔点在200℃以下，当电池温度升高时，会产生收缩或者熔融，将可能导致电池短路，容易发生意外事故。为了提高电池的循环性能与安全性能，需要对隔离膜进行改性，提升隔离膜的各项性能，如粘接性隔离膜(PCS)、陶瓷隔膜(CCS)以及粘接性陶瓷隔膜(PCCS)等的开发。因此，针对锂离子电池首效低的问题，有负极补锂、正极补锂，甚至还有电解液补锂，但是隔离膜补锂还未曾有过。因此，基于隔离膜的发展与应用现状，本发明专利公开了一种既能够提高电池安全性，同时还能补锂，提供激活电池所需的固态电解质界面膜(SEI)成膜添加剂，有助于提升电池首次充放电效率的新型隔离膜及其锂离子电池。
发明内容
本发明的目的在于针对隔离膜技术的发展与应用现状，提供了一种新型隔离膜的制备方法，能够增强隔离膜与极片之间的粘接性，提升电芯结构稳定性。本发明的目的还在于提供了一种隔离膜补锂的锂离子电池制备方法，隔离膜与正负极极片之间的稳定复合，保证了电池内部结构的稳固，缓解电池使用过程中的形变，同时又能显著提高电池的首次充放电效率、安全性以及循环稳定性。
为了实现上述目的，本发明采用以下方案：它包括基膜(10)，其特征是：所述的基膜(10)的至少一面涂覆有功能涂层，所述功能涂层包括纳米补锂层(11)和耐热涂层(12)，所述纳米补锂层(11)分布于所述基膜(10)与耐热涂层(12)之间、位于电池负极极片侧，且呈网状分布于基膜(10)表面，所述耐热涂层覆盖于纳米补锂层上。
本发明较好的技术方案为：所述的基膜(10)的另一侧涂覆有耐热涂层(12)。
本发明更好的技术方案为：所述基膜为聚乙烯微孔薄膜、聚丙烯微孔薄膜、聚酰亚胺薄膜或无纺布中的一种或多种组合。所述功能涂层纳米补锂层由下述原料按重量百分比组合而成：60-90％的惰性锂粉，5-30％的双粘接剂PVDF-SBR以及5-10％的正负极界面膜成膜添加剂。所述功能涂层纳米补锂层在基膜表面的分布为长×宽＝20-800μm×20-800μm的菱形、矩形或者直径为30-1000μm的圆形网状形式，且厚度为10-100nm。所述耐热涂层由30％-70％的无机粒子和30％-70％的有机粘接剂组成。所述功能涂层耐热涂层覆盖补锂层上表面，与纳米补锂层错位涂覆，长×宽＝10-300μm×10-300μm的菱形、矩形或者直径为10-500μm的圆形网状形式且所述耐热涂层覆厚度为0.1μm-5μm。
本发明还提供一种锂离子电池，包括正极极片、负极极片、间隔于正极片和负极片之间的隔离膜，以及电解液，所述隔离膜包括基膜(10)，所述的基膜(10)的至少一面涂覆有功能涂层，所述功能涂层包括纳米补锂层(11)和耐热涂层(12)，所述纳米补锂层(11)分布于所述基膜(10)与耐热涂层(12)之间、位于电池负极极片侧，且呈网状分布于基膜(10)表面，所述耐热涂层覆盖于纳米补锂层上。
本发明较好的技术方案为：所述的基膜(10)的另一侧涂覆有耐热涂层(12)。所述的锂离子电池为卷绕式或者叠片式锂离子电池。
本发明更好的技术方案为：所述基膜为聚乙烯微孔薄膜(PE)、聚丙烯微孔薄膜(PP)、聚酰亚胺薄膜(PI)或无纺布中的一种或多种组合；优选地为PE/PP复合多层微孔膜；所述基膜厚度为3μm～20μm。锂粉为碳酸锂包覆的金属锂粉，粒径为10～800nm；所述纳米补锂层厚度为10～100nm，优选地为40～80nm；所述纳米补锂层中添加有固态电解质界面膜(SEI)成膜添加剂的无机组分亚硫酸钠、硫酸铵、乙酸铵、二草酸硼酸锂中的一种及以上；电解液中成膜添加剂为碳酸乙烯酯(VC)、乙烯基碳酸乙烯酯(VEC)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)、二氟代碳酸乙烯酯、硫酸乙烯酯、硫酸丙烯酯、烷基磺酸内酯中的一种及组合；优选硫酸乙烯酯(ES)与氟代碳酸乙烯酯(FEC)按照2：1的组合。
所述无机粒子为氧化钙、氧化锌、氧化镁、二氧化钛、二氧化硅、二氧化锆、二氧化锡、三氧化二铝、勃姆石、碳化硅、碳酸钙、钛酸钡、碳酸钡和硫酸钡中的至少一种，优选地为勃母石、三氧化二铝、氧化镁中的一种或组合；
所述有机粘接剂为聚偏氟乙烯、六氟乙烯、聚四氟乙烯、甲基丙烯酸酯、丁苯橡胶中的至少一种，优选地为聚偏氟乙烯、丁苯橡胶、甲基丙烯酸酯中的一种或者两者组合；
所述无机粒子粒径为0.06～3μm，优选地为0.08～2μm；
所述功能涂层耐热涂层覆盖补锂层上表面，且与纳米补锂层错位涂覆，长×宽＝(10～300μm)×(10～300μm)菱形、矩形或者直径为10～500μm的圆形网状形式及所述耐热涂层覆厚度为0.1μm～5μm
所述纳米补锂层仅涂覆于基膜靠近负极极片侧；
所述耐热涂层涂依次覆于纳米补锂层表面和隔离膜基膜的另一靠近正极表面。所述补锂层与耐热层依次采用凹版印刷方式涂覆，呈网状涂层分布于基膜表面，经干燥后得到所述隔膜。
所述隔离膜制备方法至少包括以下步骤：
将与溶剂混合均匀的所述惰性锂粉、所述有机粘接剂及所述添加剂，涂覆于隔离膜基体靠近负极侧，经40℃～70℃干燥，形成纳米补锂层；
再将与混合均匀的所述陶瓷粉与所述有机粘接剂和溶剂，涂覆于隔离膜基体上下两侧，经40℃～70℃干燥，形成耐热涂层，得到所述隔离膜；所述含新型隔离膜的锂离子电池为正极极片、负极极片、间隔于正极片和负极片之间的隔离膜，以及电解液组成的卷绕或者叠片电池。
优选地，所述正极极片包括正极活性物质层，所述正极活性物质层含有高镍材料；所述高镍材料的化学式为LiaNixCoyMzO2，其中M选自Mn、Al、Ti、V、Mg、Fe中的至少一种，0.95≤a≤1.2，x≥0.5，y≥0，z≥0，且x+y+z＝1。
相比于现有技术，本发明的隔离膜及含该隔离膜的锂离子电池具有以下优点：
1.本发明中利用凹版涂覆技术，在隔离膜基膜靠近负极极片侧表面涂覆有补锂胶，能够有效提升锂离子电池首次充放电效率；
2.本发明中隔离膜中的功能涂层，包含纳米补锂层与耐热涂层，为隔离膜提供了补锂功能，同时还提高了隔膜的粘附性能、耐热性能；
3.本发明中纳米补锂层，含有正负极成膜添加剂，在电池激活过程中与锂离子反应，有助于活性材料表面形成更加稳定的固态电解介质界面膜(SEI)，抑制电极副反应，提高电池使用寿命；
4.本发明中隔离膜中功能涂层以网状形式分布于基膜表面，不影响隔膜的透气度，还能使层之间更好的粘合。
本发明实例中涉及的效果测试方法包括：
1.厚度：采用德国马尔薄膜测厚仪1216根据GB/T6672-2001塑料薄膜与薄片厚度的测定方法测定；
2.透气度：采用Gurley透气度测试仪4110根据GB/T1037塑料薄膜和片材透水蒸汽性试验方法进行测定；
3.收缩率：在常温(23℃)试验环境下测量隔膜上两点之间的距离L0，将试样放置于120℃±1℃烘箱中的不锈钢夹上，保温1h后取出，待隔膜冷却到常温试验环境时，测量隔膜上两点之间的距离L1，收缩率S按以下公式计算：S＝(L0-L1)/L0×100％；
4.穿刺强度：采用上海倾技QJ210A万能试验机根据GB/T2679.7纸板戳穿强度进行测定；
5.充放电循环测试：对10支三元锂电池进行0.5C恒电流充放电测试，充放电电压范围2.75～4.2V；
6.针刺试验：对30支三元锂电池进行充电后，用直径8mm的耐高温钢针，以23mm/s的速度，从垂直于极片的方向，依次贯穿，观察1h。
附图说明
图1隔离膜结构示意图
附图中：10-基膜，11-纳米补锂层，12-耐热涂层。
图2凹版印刷辊纹路Ⅰ和Ⅱ示意图
图3隔离膜基膜涂覆纳米补锂层效果示意图
图4电池容量保持率曲线
图5针刺测试结果
表1电池首次充放电效率
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明作进一步阐述。应理解，这些实施例仅用于说明本申请而不用于限制本申请的范围。
如图1所示，本发明包括基膜(10)，所述的基膜(10)的一面涂覆有功能涂层，所述功能涂层包括纳米补锂层(11)和耐热涂层(12)，所述纳米补锂层(11)分布于所述基膜(10)与耐热涂层(12)之间、位于电池负极极片侧，且呈网状分布于基膜(10)表面，所述耐热涂层覆盖于纳米补锂层上。所述的基膜(10)的另一侧涂覆有耐热涂层(12)。
实施例1
[隔离膜制备]
本实施例中补锂胶液制备：72％惰性锂粉、24％双粘接剂PVDF-SBR、2.5％亚硫酸钠、1.5％二草酸硼酸锂及溶剂N-甲基吡咯烷酮混合均匀，得到固含量36％的补锂胶液；所述惰性锂粉粒径为15～35nm；
本实施例中陶瓷胶液的制备：60％的无机粒子、40％有机粘接剂及溶剂混合均匀，得到固含量45％的陶瓷胶液；所述无机粒子为粒径0.08μm～2μm的三氧化二铝，所述有机粘接剂聚偏氟乙烯、丁苯橡胶以质量百分比为3：1混合；
将上述补锂胶液仅涂覆于隔离膜基膜上表面靠近负极极片侧，经55℃干燥后，得到厚度为50nm，长×宽＝(50μm)×(50μm)的矩形网状纳米补锂层11，将陶瓷胶液依次涂覆于隔离膜基膜上下表面，经60℃干燥后，得到厚度分别为2μm，长×宽＝(20μm)×(20μm)的网状耐热涂层12；所述隔离膜基膜为PE/PP复合多层微孔膜，厚度14μm。
[锂离子电池制备]
正极极片制备：将正极活性物质、导电剂炭黑(SP)和碳纳米管(SWCNT)、粘结剂聚偏氟乙烯(PVDF)混合，三者混合的重量比为96：1.2：0.8：2，加入溶剂N-甲基吡咯烷酮，混合搅拌均匀后得到正极浆料。将正极浆料均匀的涂覆在正极集流体铝箔上，随后在95℃～105℃下烘干后进行冷压、切边、分条，得到正极极片。其中使用的正极活性物质为LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2。
负极极片制备：将负极活性物质硅碳复合材料、导电剂炭黑(SP)和碳纳米管(SWCNT)、粘结剂聚丙烯酸(PAA)按照重量比96.5：1：0.5：2混合，加入溶剂N-甲基吡咯烷酮(NMP)，搅拌混合均匀后得到负极浆料。将负极浆料均匀涂覆在负极集流体铜箔上，涂覆后在85～95℃下烘干后，进行冷压、切边、分条，得到负极极片。
电解液制备：1mol/L六氟磷酸锂，溶剂为碳酸二甲酯(DMC)、碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)，质量比为3：2：5。其中成膜添加剂硫酸乙烯酯(ES)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)以体积比为2：1加入电解液中，占电解液体积百分比的0.8％。
将上述所得正极极片、隔离膜、负极极片组装成卷绕裸电芯，装入铝塑膜中，经过80℃真空烘烤8h后，注入上述电解电解液浸润、化成激活，完成锂离子二次电池的制备。
实施例2
[隔离膜制备]
本实施例中补锂胶液制备：72％惰性锂粉、24％双粘接剂PVDF-SBR、2.5％亚硫酸钠、1.5％二草酸硼酸锂及溶剂N-甲基吡咯烷酮混合均匀，得到固含量36％的补锂胶液；所述惰性锂粉粒径为15～35nm；
本实施例中陶瓷胶液的制备：60％的无机粒子(三氧化二铝和勃母石质量比为6:4)、40％有机粘接剂及溶剂混合均匀，得到固含量45％的陶瓷胶液；所述无机粒子为粒径0.08μm～3μm的三氧化二铝和勃母石，所述有机粘接剂聚偏氟乙烯、丁苯橡胶以质量百分比为3：1混合；
将补锂胶液仅涂覆于隔离膜基膜上表面靠近负极极片侧，经55℃干燥后，得到厚度为50nm，长×宽＝(50μm)×(50μm)的矩形网状纳米补锂层11，将陶瓷胶液依次涂覆于隔离膜基膜上下表面，经60℃干燥后，得到厚度分别为2μm，长×宽＝(20μm)×(20μm)的网状耐热涂层12；所述隔离膜基膜为PE/PP复合多层微孔膜，厚度14μm。
[锂离子电池制备]
正极极片制备：将正极活性物质、导电剂炭黑(SP)和碳纳米管(SWCNT)、粘结剂聚偏氟乙烯(PVDF)混合，三者混合的重量比为96：1.2：0.8：2，加入溶剂N-甲基吡咯烷酮，混合搅拌均匀后得到正极浆料。将正极浆料均匀的涂覆在正极集流体铝箔上，随后在95℃～105℃下烘干后进行冷压、切边、分条，得到正极极片。其中使用的正极活性物质为LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2。
负极极片制备：将负极活性物质硅碳复合材料、导电剂炭黑(SP)和碳纳米管(SWCNT)、粘结剂聚丙烯酸(PAA)按照重量比96.5：1：0.5：2混合，加入溶剂N-甲基吡咯烷酮(NMP)，搅拌混合均匀后得到负极浆料。将负极浆料均匀涂覆在负极集流体铜箔上，涂覆后在85～95℃下烘干后，进行冷压、切边、分条，得到负极极片。
电解液制备：1mol/L六氟磷酸锂，溶剂为碳酸二甲酯(DMC)、碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)，质量比为3：2：5。其中成膜添加剂硫酸乙烯酯(ES)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)以体积比为2：1加入电解液中，占电解液体积百分比的0.8％。
将上述所得正极极片、隔离膜、负极极片组装成卷绕裸电芯，装入铝塑膜中，经过80℃真空烘烤8h后，注入上述电解电解液浸润、化成激活，完成锂离子二次电池的制备。
实施例3
本实施例中补锂胶液制备：72％惰性锂粉、24％双粘接剂PVDF-SBR、2.5％乙酸铵、1.5％二草酸硼酸锂及溶剂N-甲基吡咯烷酮混合均匀，得到固含量36％的补锂胶液；所述惰性锂粉粒径为15～35nm；
本实施例中陶瓷胶液的制备：60％的无机粒子(三氧化二铝和勃母石质量比为6:4)、40％有机粘接剂及溶剂混合均匀，得到固含量45％的陶瓷胶液；所述无机粒子为粒径0.08μm～3μm的三氧化二铝和勃母石，所述有机粘接剂聚偏氟乙烯、丁苯橡胶以质量百分比为3：1混合；
将补锂胶液仅涂覆于隔离膜基膜上表面靠近负极极片侧，经55℃干燥后，得到厚度为50nm，长×宽＝(50μm)×(50μm)的矩形网状纳米补锂层11，将陶瓷胶液依次涂覆于隔离膜基膜上下表面，经60℃干燥后，得到厚度分别为2μm，长×宽＝(20μm)×(20μm)的网状耐热涂层12；所述隔离膜基膜为PE/PP复合多层微孔膜，厚度14μm。
[锂离子电池制备]
正极极片制备：将正极活性物质、导电剂炭黑(SP)和碳纳米管(SWCNT)、粘结剂聚偏氟乙烯(PVDF)混合，三者混合的重量比为96：1.2：0.8：2，加入溶剂N-甲基吡咯烷酮，混合搅拌均匀后得到正极浆料。将正极浆料均匀的涂覆在正极集流体铝箔上，随后在95℃～105℃下烘干后进行冷压、切边、分条，得到正极极片。其中使用的正极活性物质为LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2。
负极极片制备：将负极活性物质硅碳复合材料、导电剂炭黑(SP)和碳纳米管(SWCNT)、粘结剂聚丙烯酸(PAA)按照重量比96.5：1：0.5：2混合，加入溶剂N-甲基吡咯烷酮(NMP)，搅拌混合均匀后得到负极浆料。将负极浆料均匀涂覆在负极集流体铜箔上，涂覆后在85～95℃下烘干后，进行冷压、切边、分条，得到负极极片。
电解液制备：1mol/L六氟磷酸锂，溶剂为碳酸二甲酯(DMC)、碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)，质量比为3：2：5。其中成膜添加剂硫酸乙烯酯(ES)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)以体积比为2：1加入电解液中，占电解液体积百分比的0.8％。
将上述所得正极极片、隔离膜、负极极片组装成卷绕裸电芯，装入铝塑膜中，经过80℃真空烘烤8h后，注入上述电解电解液浸润、化成激活，完成锂离子二次电池的制备。
实施例4
本实施例中补锂胶液制备：72％惰性锂粉、24％双粘接剂PVDF-SBR、2.5％乙酸铵、1.5％二草酸硼酸锂及溶剂N-甲基吡咯烷酮混合均匀，得到固含量36％的补锂胶液；所述惰性锂粉粒径为15～35nm；
本实施例中陶瓷胶液的制备：60％的无机粒子(三氧化二铝和勃母石质量比为6:4)、40％有机粘接剂及溶剂混合均匀，得到固含量45％的陶瓷胶液；所述无机粒子为粒径0.08μm～3μm的三氧化二铝和勃母石，所述有机粘接剂聚偏氟乙烯、丁苯橡胶以质量百分比为3：1混合；
将补锂胶液仅涂覆于隔离膜基膜上表面靠近负极极片侧，经55℃干燥后，得到厚度为50nm，长×宽＝(50μm)×(50μm)的矩形网状纳米补锂层11，将陶瓷胶液依次涂覆于隔离膜基膜上下表面，经60℃干燥后，得到厚度分别为2μm，长×宽＝(20μm)×(20μm)的网状耐热涂层12；所述隔离膜基膜为PE/PP复合多层微孔膜，厚度14μm。
[锂离子电池制备]
正极极片制备：将正极活性物质、导电剂炭黑(SP)和碳纳米管(SWCNT)、粘结剂聚偏氟乙烯(PVDF)混合，三者混合的重量比为96：1.2：0.8：2，加入溶剂N-甲基吡咯烷酮，混合搅拌均匀后得到正极浆料。将正极浆料均匀的涂覆在正极集流体铝箔上，随后在95℃～105℃下烘干后进行冷压、切边、分条，得到正极极片。其中使用的正极活性物质为LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2。
负极极片制备：将负极活性物质硅碳复合材料、导电剂炭黑(SP)和碳纳米管(SWCNT)、粘结剂聚丙烯酸(PAA)按照重量比96.5：1：0.5：2混合，加入溶剂N-甲基吡咯烷酮(NMP)，搅拌混合均匀后得到负极浆料。将负极浆料均匀涂覆在负极集流体铜箔上，涂覆后在85～95℃下烘干后，进行冷压、切边、分条，得到负极极片。
电解液制备：1mol/L六氟磷酸锂，溶剂为碳酸二甲酯(DMC)、碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)，质量比为3：2：5。
将上述所得正极极片、隔离膜、负极极片组装成卷绕裸电芯，装入铝塑膜中，经过80℃真空烘烤8h后，注入上述电解电解液浸润、化成激活，完成锂离子二次电池的制备。
对比例1
[隔离膜制备]
本实施例中陶瓷胶液的制备：60％的无机粒子、40％有机粘接剂及溶剂混合均匀，得到固含量45％的陶瓷胶液；所述无机粒子为粒径0.08～2μm的三氧化二铝，所述有机粘接剂聚偏氟乙烯、丁苯橡胶以质量百分比为3：1混合；
将陶瓷胶液依次涂覆于隔离膜基膜上下表面，经60℃干燥后，得到厚度分别为2μm，长×宽＝(20μm)×(20μm)的网状耐热涂层12；所述隔离膜基膜为PE/PP复合多层微孔膜，厚度14μm。
[锂离子电池制备]
正极极片制备：将正极活性物质、导电剂炭黑(SP)和碳纳米管(SWCNT)、粘结剂聚偏氟乙烯(PVDF)混合，三者混合的重量比为96：1.2：0.8：2，加入溶剂N-甲基吡咯烷酮，混合搅拌均匀后得到正极浆料。将正极浆料均匀的涂覆在正极集流体铝箔上，随后在95℃～105℃下烘干后进行冷压、切边、分条，得到正极极片。其中使用的正极活性物质为LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2。
负极极片制备：将负极活性物质硅碳复合材料、导电剂炭黑(SP)和碳纳米管(SWCNT)、粘结剂聚丙烯酸(PAA)按照重量比96.5：1：0.5：2混合，加入溶剂N-甲基吡咯烷酮(NMP)，搅拌混合均匀后得到负极浆料。将负极浆料均匀涂覆在负极集流体铜箔上，涂覆后在85～95℃下烘干后，进行冷压、切边、分条，得到负极极片。
电解液制备：1mol/L六氟磷酸锂，溶剂为碳酸二甲酯(DMC)、碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)，质量比为3：2：5。其中成膜添加剂硫酸乙烯酯(ES)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)以体积比为2：1加入电解液中，占电解液体积百分比的0.8％。
将上述所得正极极片、隔离膜、负极极片组装成卷绕裸电芯，装入铝塑膜中，经过80℃真空烘烤8h，注入上述电解电解液浸润、封装、化成激活、容量等，即完成锂离子二次电池的制备(以0.5C恒流充至4.2V，然后以4.2V恒压至电流降至0.05C，然后以0.2C恒流放电至3.0V，重复2次充放电，最后以0.1C的恒定电流充电至3.8V)。
以上实施例与对比例中，各取10支电池，计算首次充放电效率，并测试其容量保持率(以0.5C恒流充至4.2V，然后以4.2V恒压至电流降至0.05C)，结果如表1和图4所示。含有纳米补锂层隔离膜的电池，首效均有显著提高，同时容量保持率在经过500次循环后依然能保持在80％以上，说明纳米补锂层显著提高了电池首效，同时其中的成膜添加剂与电解液中的添加剂，使得固态电解质界面膜(SEI)更加稳定，这样的功能提升了电池的循环稳定性，实施例4电池所注电解液为不含成膜添加剂，可以看到容量保持率比实施例1-3下降快一些。各实施例1-4以及对比例1中各30支电池的针刺测试结果，图5所示，可以看出实施例与对比例中起火比例相当，说明纳米补锂层的加入并没有降低电池的安全性。

Claims (9)

1.一种新型锂电池隔离膜，它包括基膜(10)，其特征是：所述的基膜(10)的至少一面涂覆有功能涂层，所述功能涂层包括纳米补锂层(11)和耐热涂层(12)，所述纳米补锂层(11)分布于所述基膜(10)与耐热涂层(12)之间、位于电池负极极片侧，且呈网状分布于基膜(10)表面，所述耐热涂层覆盖于纳米补锂层上。
2.根据权利要求1所述的一种新型锂电池隔离膜，其特征在于：所述的基膜(10)的另一侧涂覆有耐热涂层(12)。
3.根据权利要求1或2所述的一种新型锂电池隔离膜，其特征在于：所述基膜为聚乙烯微孔薄膜、聚丙烯微孔薄膜、聚酰亚胺薄膜或无纺布中的一种或多种组合。
4.根据权利要求1所述的一种新型锂电池隔离膜，其特征在于：所述功能涂层纳米补锂层由下述原料按重量百分比组合而成：60～90％的惰性锂粉，5～30％的双粘接剂PVDF-SBR以及5～10％的正负极界面膜成膜添加剂。
5.根据权利要求1所述的一种新型锂电池隔离膜，其特征在于：所述功能涂层纳米补锂层在基膜表面的分布为长×宽＝20～800μm×20～800μm的菱形、矩形或者直径为30～1000μm的圆形网状形式，且厚度为10～100nm。
6.根据权利要求1或2所述的一种新型锂电池隔离膜，其特征在于：所述耐热涂层由30％～70％的无机粒子和30％～70％的有机粘接剂组成。
7.根据权利要求1或2所述的一种新型锂电池隔离膜，其特征在于：所述功能涂层耐热涂层覆盖补锂层上表面，与纳米补锂层错位涂覆，长×宽＝10～300μm×10～300μm的菱形、矩形或者直径为10～500μm的圆形网状形式且所述耐热涂层覆厚度为0.1μm～5μm。
8.一种锂离子电池，包括正极极片、负极极片、间隔于正极片和负极片之间的隔离膜，以及电解液，其特征在于：所述隔离膜为权利要求1～7任一项要求所述的隔离膜。
9.根据权利要求8所述的一种锂离子电池，其特征在于：所述的锂离子电池为卷绕式或者叠片式锂离子电池。
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