CN113261151B - 一种电化学装置用隔板、电化学装置及电子装置 - Google Patents
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Abstract
一种电化学装置用隔板、电化学装置及电子装置,电化学装置用隔板具有离子绝缘性,包括中间层和封装层,封装层位于中间层的上下两个表面上;封装层开始软化的温度比中间层开始软化的温度至少低10℃。本申请的隔板通过至少三层复合膜叠加,可以保证离子绝缘和封装的可靠性。
Description
本申请要求于2020年6月30日提交世界知识产权组织、申请号为PCT/CN2020/099432,发明名称为“一种电化学装置用隔板、电化学装置及电子装置”的国际专利申请的优先权,其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本申请涉及电化学技术领域,具体涉及一种电化学装置用隔板、电化学装置及电子装置。
背景技术
锂离子电池具有体积和质量能量密度大、循环寿命长、标称电压高、自放电率低、体积小、重量轻等许多优点,在消费电子领域具有广泛的应用。随着近年来电动汽车和可移动电子设备的高速发展,人们对电池的能量密度、安全性、循环性能等相关需求越来越高,期待着综合性能全面提升的新型锂离子电池的出现。
然而,锂离子电池受限于其固有电化学体系的限制,通常单个电池的工作电压很难超过5V。但在锂离子电池实际使用中,高电压应用场景的需求很多,例如,EV(Electricvehicle,电动汽车)、ESS(Energy Storage System,储能系统)等应用场景。为了提高锂离子电池的输出电压,现有技术通常是将多个电极组件做串联组装。常规的液体电解液电极组件,其串联结构中需要实现串联腔体的离子绝缘功能,避免液态条件下不同电位的正、负极发生内短路,同时还需规避常规液态电解液在高电压下的分解失效。此外,隔板作为封装结构的一部分,对其机械强度、厚度、热稳定性、电化学稳定性等参数都有一定要求。基于此,常规的单一基础材料难以满足作为串联电极组件隔板的需求,需要开发新的隔板来实现单一电池的串联隔离。目前常用的制备隔板的方法为:一、在耐高温的致密隔离材料表面复合一层封装用的密封材料;二、对耐高温的致密隔离材料表面做改性处理,使隔离材料可与外包装直接紧密粘结,从而实现密封。
但当前技术使用上述第一种方法制得的隔板,普遍为同类高分子材料的多层堆叠,整体厚度较大,材料本身在高温封装条件下易出现结构损伤,离子隔离性能差;使用上述第二种方法制备的隔板,隔板与外包装之间的可靠封装存在困难,具体应用难度大。
发明内容
本申请的目的在于提供一种电化学装置用隔板、电化学装置及电子装置,以提高锂离子电池的封装可靠性和离子隔绝有效性。
本申请的第一方面提供一种电化学装置用隔板,其具有离子绝缘性,包括中间层和封装层,所述封装层位于所述中间层的上下两个表面上;所述封装层开始软化的温度比所述中间层开始软化的温度至少低10℃。
在本申请的一种实施方案中,电化学装置用隔板具有离子绝缘性,包括中间层和封装层,所述封装层位于所述中间层的上下两个表面上;所述中间层的材料包括碳材料、第一高分子材料或金属材料中的至少一种;所述封装层的材料包括第二高分子材料;所述封装层开始软化的温度比所述中间层开始软化的温度至少低10℃。
在本申请的一种实施方案中,所述中间层的两个表面的四周边缘上具有封装层。
在本申请的一种实施方案中,所述封装层面积占中间层面积的30%至100%。
在本申请的一种实施方案中,所述中间层的至少一个表面上具有封装层。
在本申请的一种实施方案中,所述碳材料包括:碳毡、碳膜、炭黑、乙炔黑、富勒烯、导电石墨膜或石墨烯膜中的至少一种。
在本申请的一种实施方案中,所述第一高分子材料包括:聚对苯二甲酸亚乙酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚酰胺、聚乙二醇、聚酰胺酰亚胺、聚碳酸酯、环状聚烯烃、聚苯硫醚、聚乙酸乙烯酯、聚四氟乙烯,聚亚甲基萘、聚偏二氟乙烯,聚萘二甲酸亚乙酯、聚碳酸亚丙酯、聚(偏二氟乙烯-六氟丙烯)、聚(偏二氟乙烯-共-三氟氯乙烯)、有机硅、维尼纶、聚丙烯、酸酐改性聚丙烯、聚乙烯、乙烯及其共聚物、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚醚腈、聚氨酯、聚苯醚、聚酯、聚砜、非晶态α-烯烃共聚物或上述物质衍生物中的至少一种。
在本申请的一种实施方案中,所述金属材料包括Ni、Ti、Ag、Au、Pt、Fe、Co、Cr、W、Mo、Pb、In、Zn、Al、Cu或不锈钢中的至少一种。
在本申请的一种实施方案中,所述不锈钢包括302不锈钢、304不锈钢或316不锈钢中的至少一种。
在本申请的一种实施方案中,所述第二高分子材料包括:聚丙烯、酸酐改性聚丙烯、聚乙烯、乙烯及其共聚物、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚醚腈、聚氨酯、聚酰胺、聚酯、非晶态α-烯烃共聚物或上述物质衍生物中的至少一种。
本申请的第二方面提供了一种电化学装置,所述电化学装置包括至少一个上述的隔板、至少两个电极组件、电解液和外包装,所述电极组件处于独立密封的腔室中。
在本申请的一种实施方案中,所述电极组件的最外层包含隔膜,所述隔膜与所述隔板相邻。
在本申请的一种实施方案中,至少一个所述电极组件的最外层包含隔膜,所述隔膜与所述隔板相邻;至少一个所述电极组件的最外层包含集流体,所述集流体与所述隔板另一侧相邻。
在本申请的一种实施方案中,所述电极组件的最外层包含集流体,所述集流体与所述隔板相邻,并且所述隔板两侧的电极组件的集流体具有相反的极性,所述隔板选自Ni、Ti、Ag、Au、Pt、Fe、Co、Cr、W、Mo、Pb、In、Zn或不锈钢中的至少一种。
在本申请的一种实施方案中,所述隔板具有电子绝缘性,所述电极组件的最外层包含集流体,所述集流体与所述隔板相邻。本申请的第三方面提供了一种电子装置,所述电子装置包括第二方面所述的电化学装置。
本申请提供一种电化学装置用隔板、电化学装置及电子装置,电化学装置用隔板具有离子绝缘性,包括中间层和封装层,封装层位于中间层的上下两个表面上;中间层的材料包括碳材料、第一高分子材料或金属材料中的至少一种;封装层的材料包括第二高分子材料;封装层开始软化的温度比中间层开始软化的温度至少低10℃。通过本申请的隔板,可以保证离子绝缘和封装的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例和现有技术的技术方案,下面对实施例和现有技术中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例。
图1为本申请一种实施方案中的隔板截面示意图;
图2为本申请另一种实施方案中的隔板截面示意图;
图3为本申请一种实施方案中的隔板俯视示意图;
图4为本申请再一种实施方案中的隔板截面示意图;
图5为本申请第四种实施方案中的隔板截面示意图;
图6为本申请一种实施方案中的电极组件封装后的截面示意图;
图7为本申请对比例2的电化学装置示意图;
图8为本申请对比例3的电化学装置示意图;
图9为本申请对比例4的电化学装置示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案、及优点更加清楚明白,以下参照附图并举实施例,对本申请进一步详细说明。显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。本领域普通技术人员基于本申请所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
需要说明的是,本申请的具体实施方式中,以锂离子电池作为电化学装置的例子来解释本申请,但是本申请的电化学装置并不仅限于锂离子电池。如图1所示,本申请提供了一种电化学装置用隔板,其具有离子绝缘性,包括中间层2和封装层1,所述封装层1位于所述中间层2的上下两个表面上;所述中间层2的材料包括碳材料、第一高分子材料或金属材料中的至少一种;所述封装层1的材料包括第二高分子材料;所述封装层1开始软化的温度(熔点或软化点)比所述中间层开始软化的温度至少低10℃。
一种电化学装置用隔板,中间层为结构层,具有高机械强度、高熔点或高软化点;两侧为封装层,封装层为低熔点或低软化点。中间层和封装层都具有良好的离子绝缘能力、一定的热稳定性、厚度薄的优点。封装层开始软化的温度比中间层开始软化的温度至少低10℃,可以保证封装的可靠性和离子绝缘的有效性。该隔板可以通过至少三层不同薄膜热压复合来实现,也可以通过在中间层两侧涂覆封装层的方法来实现。
如图2所示,在本申请的一种实施方案中,所述中间层2的两个表面的四周边缘被封装层1覆盖。即中间层2的主体表面部分不受封装层的遮盖。图3为此种实施方案的俯视示意图。所述封装层面积占中间层面积的30%至100%,所述封装层的绝对宽度大于2mm,可以有效提升封装强度。
中间层的两个表面的四周边缘上具有封装层,示例性地,中间层的两个表面的四周边缘被封装层覆盖,尽可能的减少了封装层材料的涂覆量和占比,降低了非有效物质的比例,可以提高锂离子电池的能量密度。在本申请的一种实施方案中,中间层的至少一个表面上具有封装层,示例性地,所述中间层的至少一个表面全部被封装层覆盖。
如图4所示,在本申请的一种实施方案中,中间层2包括层叠的第一结构层21和第二结构层22,第一结构层和第二结构层相背离的两个表面的四周边缘上具有封装层,示例性地,第一结构层21和第二结构层22相背离的两个表面的四周边缘可以被封装层1覆盖,形成四层的层状结构,上述结构有利于进一步提高隔板的强度。其中,封装层面积占中间层面积的30%至100%。
如图5所示,在本申请的一种实施方案中,中间层2包括第一结构层21和位于第一结构层21两侧的第二结构层22和第三结构层23,第二结构层和第三结构层的至少一个表面上具有封装层,示例性地,第二结构层22和第三结构层23的至少一个表面可以全部被封装层1覆盖。示例性地,第二结构层22的表面全部被封装层1覆盖,或者第三结构层23的表面全部被封装层1覆盖,或者,第二结构层22和第三结构层23的表面均全部被封装层1覆盖。上述结构有利于进一步提高隔板的强度,从而提升锂离子电池的性能。
本申请所述的复合结构的中间层,可以通过多张相同或不同材质的薄片压制而成,例如,将铝箔和铜箔压制而成,或者,将PI薄片、Cu箔和PI薄片依次层叠后压制而成,或者,将不锈钢箔、Al箔、不锈钢箔依次层叠后压制而成。本申请对形成复合结构中间层的各薄片的厚度没有特别限制,只要使得中间层的厚度满足本申请隔板要求即可。本申请对形成复合结构中间层的各薄片的数量也没有特别限制,只要使得中间层的厚度满足本申请隔板要求即可。
在本申请的一种实施方案中,所述碳材料包括碳毡、碳膜、炭黑、乙炔黑、富勒烯、导电石墨膜或石墨烯膜中的至少一种。在本申请的一种实施方案中,所述第一高分子材料包括聚对苯二甲酸亚乙酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚酰胺、聚乙二醇、聚酰胺酰亚胺、聚碳酸酯、环状聚烯烃、聚苯硫醚、聚乙酸乙烯酯、聚四氟乙烯,聚亚甲基萘、聚偏二氟乙烯,聚萘二甲酸亚乙酯、聚碳酸亚丙酯、聚(偏二氟乙烯-六氟丙烯)、聚(偏二氟乙烯-共-三氟氯乙烯)、有机硅、维尼纶、聚丙烯、酸酐改性聚丙烯、聚乙烯、其他乙烯及其共聚物(如EVA、EEA、EAA、EVAL)、聚氯乙烯、聚苯乙烯、其他类聚烯烃、聚醚腈、聚氨酯、聚苯醚、聚酯、聚砜、非晶态α-烯烃共聚物或上述物质衍生物中的至少一种。
中间层采用高分子材料,由于高分子材料的密度小于常用的金属基集流体材料的密度,因此可以降低非活性物质的重量,从而提高电极组件的质量能量密度。中间层采用高分子材料,所制备的隔板相比于金属基集流体,在机械滥用情况(穿钉、撞击、挤压等)下,产生导电碎屑的概率更小,且对机械破损表面包裹效果更好,因此可以改善上述机械滥用情况下的安全边界,提高安全测试通过率。
在本申请的一种实施方案中,所述金属材料包括Ni、Ti、Ag、Au、Pt、Fe、Co、Cr、W、Mo、Pb、In、Zn、Al、Cu或不锈钢中的至少一种。本申请对不锈钢的的种类没有特别限制,只要能达到本申请要求即可,例如包括但不限于:302不锈钢、304不锈钢、305不锈钢、316不锈钢或317不锈钢中的至少一种。本申请的不锈钢除特别说明外,都可以指302不锈钢。在本申请的一种实施方案中,所述第二高分子材料包括聚丙烯、酸酐改性聚丙烯、聚乙烯、其他乙烯及其共聚物(如EVA、EEA、EAA、EVAL)、聚氯乙烯、聚苯乙烯、其他类聚烯烃、聚醚腈、聚氨酯、聚酰胺、聚酯、非晶态α-烯烃共聚物或上述物质衍生物中的至少一种。
在本申请的一种实施方案中,所述隔板的厚度为2μm至500μm,优选为5μm至50μm,更优选为5μm至20μm。在本申请的一种实施方案中,所述中间层材料开始软化的温度大于130℃,优选为大于150℃。在本申请的一种实施方案中,所述封装层材料开始软化的温度为120℃至240℃,优选为130℃至170℃。需要说明的是,当选择第一高分子材料作为中间层时,本申请所制备的隔板中间层和封装层的材料可以相同或不同,在采用相同材料时,如都为PP(聚丙烯),需要保证中间层和封装层开始软化的温度存在20℃的差异以上,从而避免因中间层受热后先于封装层熔化而导致的封装失效。
在本申请的一种实施方案中,封装层与中间层之间的界面粘接力大于10N/cm,优选为大于20N/cm。在本申请的一种实施方案中,封装层与外包装之间的界面粘接力大于10N/cm,优选为大于15N/cm。在本申请的一种实施方案中,内未封溢胶区内封装层截面面积与封装区域内封装层截面面积的比例A为0至20,优选为0.5至5,更优选为0.5至2。
内未封溢胶区内封装层截面面积与封装区域内封装层截面面积的比例A的确定方法为:将锂离子电池的两个极耳正中间的位置切开,取截面,通过SEM(扫描电子显微镜)测试,计算SEM图中的溢胶区面积和封装区面积。按照上述方法测试多个锂离子电池相同位置处的溢胶区面积和封装区面积,得到多个溢胶区面积和封装区面积,然后分别计算溢胶区面积和封装区面积的平均值,两者平均值之比为比例A。图6为封装区域的截面示意图,铝塑膜3中间为封装层,左侧为封装区5,封装区5的胶通过上下铝塑膜3热压将胶挤压到未封区形成溢胶区4。溢胶区的胶过多时,溢胶区会出现过多的凸起,封装后的电池易破损;溢胶区的胶过少时,热封效果不佳,封装后的电池易破损,所以比例A的值不宜过大或过小,控制在本申请范围内为宜。
本申请还提供一种电化学装置,其包括至少一个本申请的隔板、至少两个电极组件、电解液和外包装,所述电极组件处于独立密封的腔室中。在本申请的一种实施方案中,所述电化学装置包括至少一个本申请的隔板,所述隔板与电化学装置的外包装密封连接,在所述隔板两侧形成两个独立的密封腔室,每个密封腔室中具有一个电极组件和电解液,形成独立的电化学单元,其中,所述隔板具有电子传导性,所述隔板两侧可以分别涂覆相反极性的电极活性材料。相邻的电化学单元之间通过包含本申请隔板的电极内串联,形成双极性锂离子电池,具有更高的工作电压。所述隔板可以选自Ni、Ti、Ag、Au、Pt、Fe、Co、Cr、W、Mo、Pb、In、Zn或不锈钢中的至少一种。
在本申请的一种实施方案中,所述隔板具有电子传导性,相邻的两个电极组件可以各引出一个极耳,这两个电极组件的极耳极性相反,例如,当隔板与电极组件A相邻的一侧涂覆正极活性材料、与电极组件B相邻的一侧涂覆负极活性材料时,电极组件A引出负极极耳,电极组件B引出正极极耳。此时,两个极耳之间的输出电压为两个电化学单元输出电压之和。所述隔板可以选自Ni、Ti、Ag、Au、Pt、Fe、Co、Cr、W、Mo、Pb、In、Zn或不锈钢中的至少一种。
在本申请的一种实施方案中,所述隔板具有电子绝缘性,相邻的两个电极组件可以各引出两个极耳,电极组件A的正极极耳与电极组件B的负极极耳串联在一起,电极组件A的负极极耳与电极组件B的正极极耳为输出极耳,输出电压为两个电化学单元输出电压之和。在本申请的一种实施方案中,所述隔板具有电子传导性,隔板可以引出一个极耳,用于监控锂离子电池的工作状态。在本申请的一种实施方案中,所述电极组件的最外层包含隔膜,所述隔膜与所述隔板相邻。
本申请中,电极组件的最外层根据卷绕或其他方式的收尾,其可以包含隔膜或集流体中的至少一种,例如只包含隔膜、只包含集流体、或者一部分部分包含隔膜,另一部分包含集流体;其中,集流体可以为该最外层未涂布活性物质、部分涂布活性物质或全部表面涂敷活性物质中的至少一种状态。
在本申请的一种实施方案中,本申请的电化学装置包含至少一个隔板,所述隔板可以具有电子绝缘性,也可以具有电子传导性,所述隔板与外包装密封连接,在隔板两侧形成各自独立的密封腔室,每个密封腔室中包含一个电极组件和电解液,形成一个电化学单元,其中,所述隔板两侧直接与相邻的电极组件的隔膜接触并形成电绝缘。此时,两个电极组件各引出两个极耳,两个电极组件之间通过极耳串联连接。
在本申请的一种实施方案中,至少一个所述电极组件的最外层包含隔膜,所述隔膜与所述隔板相邻;至少一个所述电极组件的最外层包含集流体,所述集流体与所述隔板另一侧相邻。
在本申请的一种实施方案中,本申请的电化学装置包含至少一个隔板,所述隔板与外包装密封连接,在隔板两侧形成各自独立的密封腔室,每个密封腔室中包含一个电极组件和电解液,形成一个电化学单元,其中,所述隔板具有电子传导性,所述隔板一侧可以涂覆电极活性材料,另一侧与电极组件的隔膜相接触形成电绝缘。例如,隔板靠近电极组件A的一侧涂覆正极活性材料,靠近电极组件B的一侧与电极组件B的隔膜接触形成与电极组件B的电绝缘。此时,两个电极组件各引出两个极耳,隔板引出一个极耳,该极耳与电极组件A的正极极耳并联,然后与电极组件B的负极极耳串联。
在本申请的一种实施方案中,本申请的电化学装置包含至少一个隔板,所述隔板与外包装密封连接,在隔板两侧形成各自独立地密封腔室,每个密封腔室中包含一个电极组件和电解液,形成一个电化学单元,所述隔板具有电子绝缘性,所述隔板一侧与电极组件的隔膜接触形成电绝缘,所述隔板的另一侧直接与电极组件的集流体接触。此时,两个电极组件各引出两个极耳,两个电极组件之间通过极耳串联连接。
在本申请的一种实施方案中,所述电极组件的最外层包含集流体,所述集流体与所述隔板相邻,并且所述隔板两侧的电极组件的集流体具有相反的极性,所述隔板选自Ni、Ti、Ag、Au、Pt、Fe、Co、Cr、W、Mo、Pb、In、Zn或不锈钢中的至少一种。
在本申请的一种实施方案中,本申请的电化学装置包含至少一个隔板,所述隔板具有电子传导性,所述隔板与外包装密封连接,在隔板两侧形成各自独立的密封腔室,每个密封腔室中包含一个电极组件和电解液,形成一个电化学单元,其中,所述隔板一侧涂覆电极活性材料,另一侧直接与电极组件的集流体相接触并且电连接。例如,隔板靠近电极组件A的一侧涂覆正极活性材料,靠近电极组件B的一侧直接与电极组件B的负极集流体直接接触并且电连接。此时,电极组件A可以引出一个负极极耳,电极组件B可以引出一个正极极耳,两个电化学单元之间通过隔板内串联;或者电极组件A和B各引出两个极耳,电极组件A的正极极耳与电极组件B的负极极耳串联,此时,两个电化学单元之间通过隔板内串联并且通过极耳外部串联。此外,隔板可以引出一个极耳,用于监控电池工作状态。所述隔板可以选自Ni、Ti、Ag、Au、Pt、Fe、Co、Cr、W、Mo、Pb、In、Zn或不锈钢中的至少一种。
在本申请的一种实施方案中,所述隔板具有电子绝缘性,所述电极组件的最外层包含集流体,所述集流体与所述隔板相邻。在本申请的一种实施方案中,本申请的电化学装置包含至少一个隔板,所述隔板与外包装密封连接,在隔板两侧形成各自独立的密封腔室,每个密封腔室中包含一个电极组件和电解液,形成一个电化学单元,其中,所述隔板为电子绝缘体,所述隔板两侧直接与相邻的电极组件的最外层集流体连接,形成电绝缘。此时,两个电极组件各引出两个极耳,两个电极组件之间通过极耳串联连接。
在本申请的一种实施方案中,所述隔板具有电子传导性,在隔板与电极活性材料之间可以包含底涂层,底涂层的作用是改善隔板与活性物质之间的粘接性能,并能够提高隔板与活性物质之间的电子传导能力。所述底涂层通常是将导电炭黑、丁苯橡胶和去离子水混合后形成的浆料涂覆于隔板上,经烘干后得到的,并且,隔板两面的底涂层可以相同,也可以不同。所述隔板可以选自Ni、Ti、Ag、Au、Pt、Fe、Co、Cr、W、Mo、Pb、In、Zn或不锈钢中的至少一种。
本申请还提供一种电子装置,所述电子装置包括上述任一项的电化学装置。本申请的电极组件没有特别限制,可以使用现有技术的任何电极组件,只要可以实现本申请目的即可,例如可以使用叠片型电极组件或卷绕型电极组件。电极组件一般包括正极极片、负极极片及隔膜。
本申请中的负极极片没有特别限制,只要能够实现本申请目的即可。例如,负极极片通常包含负极集流体和负极活性材料层。其中,负极集流体没有特别限制,可以使用本领域公知的任何负极集流体,例如铜箔、铝箔、铝合金箔以及复合集流体等。负极活性材料层包括负极活性材料,负极活性材料没有特别限制,可以使用本领域公知的任何负极活性材料。例如,可以包括人造石墨、天然石墨、中间相碳微球、软碳、硬碳、硅、硅碳、钛酸锂等中的至少一种。
本申请中的正极极片没有特别限制,只要能够实现本申请目的即可。例如,所述正极极片通常包含正极集流体和正极活性材料。其中,所述正极集流体没有特别限制,可以为本领域公知的任何正极集流体,例如铝箔、铝合金箔或复合集流体等。所述正极活性材料没有特别限制,可以为现有技术的任何正极活性材料,所述活性物质包括NCM811、NCM622、NCM523、NCM111、NCA、磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂、磷酸锰铁锂或钛酸锂中的至少一种。
本申请中的电解液没有特别限制,可以使用本领域公知的任何电解液,例如可以是凝胶态、固态和液态中的任一种,例如,液态电解液可以包括锂盐和非水溶剂。锂盐没有特别限制,可以使用本领域公知的任何锂盐,只要能实现本申请的目的即可。例如,锂盐可以包括六氟磷酸锂(LiPF6)、四氟硼酸锂(LiBF4)、二氟磷酸锂(LiPO2F2)、双三氟甲烷磺酰亚胺锂LiN(CF3SO2)2(LiTFSI)、双(氟磺酰)亚胺锂Li(N(SO2F)2)(LiFSI)、双草酸硼酸锂LiB(C2O4)2(LiBOB)或二氟草酸硼酸锂LiBF2(C2O4)(LiDFOB)中的至少一种。例如,锂盐可选用LiPF6。非水溶剂没有特别限定,只要能实现本申请的目的即可。例如,非水溶剂可以包括碳酸酯化合物、羧酸酯化合物、醚化合物、腈化合物或其它有机溶剂中的至少一种。例如,碳酸酯化合物可以包括碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二丙酯(DPC)、碳酸甲丙酯(MPC)、碳酸乙丙酯(EPC)、碳酸甲乙酯(MEC)、碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)、碳酸亚丁酯(BC)、碳酸乙烯基亚乙酯(VEC)、碳酸氟代亚乙酯(FEC)、碳酸1,2-二氟亚乙酯、碳酸1,1-二氟亚乙酯、碳酸1,1,2-三氟亚乙酯、碳酸1,1,2,2-四氟亚乙酯、碳酸1-氟-2-甲基亚乙酯、碳酸1-氟-1-甲基亚乙酯、碳酸1,2-二氟-1-甲基亚乙酯、碳酸1,1,2-三氟-2-甲基亚乙酯或碳酸三氟甲基亚乙酯中的至少一种。
本申请中的隔膜没有特别限制,例如,隔膜包括由对本申请的电解液稳定的材料形成的聚合物或无机物等。隔膜一般应当具有离子传导性和电子绝缘性。例如隔膜可包括基材层和表面处理层。基材层可以为具有多孔结构的无纺布、膜或复合膜,基材层的材料可以选自聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚酰亚胺中的至少一种。任选地,可以使用聚丙烯多孔膜、聚乙烯多孔膜、聚丙烯无纺布、聚乙烯无纺布或聚丙烯-聚乙烯-聚丙烯多孔复合膜。任选地,基材层的至少一个表面上设置有表面处理层,表面处理层可以是聚合物层或无机物层,也可以是混合聚合物与无机物所形成的层。例如,无机物层包括无机颗粒和粘结剂,所述无机颗粒没有特别限制,例如可以选自氧化铝、氧化硅、氧化镁、氧化钛、二氧化铪、氧化锡、二氧化铈、氧化镍、氧化锌、氧化钙、氧化锆、氧化钇、碳化硅、勃姆石、氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化钙和硫酸钡中的至少一种。所述粘结剂没有特别限制,例如可以选自聚偏氟乙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯的共聚物、聚酰胺、聚丙烯腈、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸、聚丙烯酸盐、聚乙烯呲咯烷酮、聚乙烯醚、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯和聚六氟丙烯中的一种或几种的组合。聚合物层中包含聚合物,聚合物的材料包括聚酰胺、聚丙烯腈、丙烯酸酯聚合物、聚丙烯酸、聚丙烯酸盐、聚乙烯呲咯烷酮、聚乙烯醚、聚偏氟乙烯或聚(偏氟乙烯-六氟丙烯)中的至少一种。
本申请还提供了一种隔板的制备方法,可以用来制备上述封装层全部涂覆中间层的隔板,包括以下步骤:(1)将封装层材料均匀分散到分散剂中,制备得到封装层悬浊液;(2)利用流延设备,在中间层两侧分别流延所得悬浊液,制备封装层;(3)烘干封装层悬浊液中的分散剂,即完成了隔板的制备。
本申请还提供了一种隔板的制备方法,可以用来制备上述封装层全部涂覆中间层的隔板,包括以下步骤:(1)将封装层材料均匀分散到分散剂中,制备得到封装层悬浊液;(2)将中间层中材料均匀分散到分散剂中,制备得到中间层悬浊液;(3)利用流延设备,将中间层悬浊液和两侧封装层悬浊液同步流延制备;(4)烘干封装层悬浊液和中间层悬浊液中的分散剂,即完成了隔板的制备。
本申请还提供了一种隔板的制备方法,可以用来制备上述封装层四周涂覆中间层的隔板,包括以下步骤:(1)将封装层材料均匀分散到分散剂中,制备得到封装层悬浊液;(2)利用涂胶机,在中间层两侧分别制备封装层;(3)烘干封装层悬浊液中的分散剂,即完成了隔板的制备。
本申请还提供了一种隔板的制备方法,可以用来制备上述封装层四周涂覆中间层的隔板,包括以下步骤:(1)将封装层材料均匀分散到分散剂中,制备得到封装层悬浊液;(2)利用3D打印机,在中间层两侧分别制备封装层;(3)烘干封装层悬浊液中的分散剂,即完成了隔板的制备。
本申请还提供了一种隔板的制备方法,可以用来制备上述封装层四周涂覆中间层的隔板,该中间层具有双层复合结构,包括金属/金属复合结构、金属/高分子材料复合结构,制备方法包括以下步骤:(1)将封装层材料均匀分散到分散剂中,制备得到封装层悬浊液;(2)利用涂胶机,在具有双层复合结构的中间层两侧分别制备封装层;(3)烘干封装层悬浊液中的分散剂,即完成了隔板的制备。
本申请还提供了一种隔板的制备方法,可以用来制备上述封装层四周涂覆中间层的隔板,该中间层具有三层复合结构,包括金属/金属/金属复合结构、高分子材料/金属/高分子材料复合结构,制备方法包括以下步骤:(1)将封装层材料均匀分散到分散剂中,制备得到封装层悬浊液;(2)利用3D打印机,在具有三层复合结构的中间层两侧分别制备封装层;(3)烘干封装层悬浊液中的分散剂,即完成了隔板的制备。
本申请对所述分散剂没有特别限制,可以为本领域常用的极性有机溶剂,例如可以为NMP(N-甲基吡咯烷酮)、DMF(N,N-二甲基甲酰胺)、THF(四氢呋喃)等。
以下,举出实施例及比较例来对本申请的实施方式进行更具体地说明。各种的试验及评价按照下述的方法进行,另外,只要无特别说明,“份”、“%”为重量基准。
实施例
制备例1:负极极片的制备:将负极活性材料石墨、导电炭黑、丁苯橡胶按照质量比96:1.5:2.5进行混合,加入去离子水作为溶剂,调配成为固含量为70%的浆料,搅拌均匀。将浆料均匀涂覆在厚度为10μm的铜箔的一个表面上,110℃条件下烘干,得到涂层厚度为150μm的单面涂覆负极活性材料层的负极极片,然后在该负极极片的另一个表面上重复以上涂覆步骤。涂覆完成后,将极片裁切成41mm×61mm的规格并焊接极耳后待用。
制备例2:正极极片的制备:将正极活性材料LiCoO2、导电炭黑、PVDF(聚偏氟乙烯)按照质量比97.5∶1.0∶1.5进行混合,加入NMP作为溶剂,调配成为固含量为75%的浆料,搅拌均匀。将浆料均匀涂覆在厚度为12μm的铝箔的一个表面上,90℃条件下烘干,得到涂层厚度为100μm的单面涂覆正极活性材料层的正极极片。然后在该正极极片的另一个表面上重复以上步骤。涂覆完成后,将极片裁切成38mm×58mm的规格并焊接极耳待用。
制备例3:电解液的制备:在干燥氩气气氛中,首先将有机溶剂EC(碳酸乙烯酯)、EMC(碳酸甲乙酯)和DEC(碳酸二乙酯)以质量比EC∶EMC∶DEC=30∶50∶20混合,然后向有机溶剂中加入LiPF6(六氟磷酸锂)溶解并混合均匀,得到锂盐浓度为1.15M(mol/L)的电解液。
制备例4:电极组件的制备:选用厚度15μm的PE(聚乙烯)膜作为隔膜,在制备例1的负极极片的两面分别放置一片制备例2的正极极片,正极极片与负极极片之间放置一层隔膜,组成叠片,然后将整个叠片结构的四个角固定好,引出正极极耳和负极极耳,得到电极组件A。选用厚度15μm的PE膜作为隔膜,正极极片的两面分别放置一片负极极片,正极极片与负极极片之间放置一层隔膜,组成叠片,然后将整个叠片结构的四个角固定好,引出正极极耳和负极极耳,得到电极组件B。
实施例1
隔板的制备:(1)将封装层中的封装用物质PP均匀分散到分散剂NMP(N-甲基吡咯烷酮)中,得到封装层悬浊液,悬浊液的浓度为45wt%;(2)利用涂胶机,在厚度为20μm的中间层PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)薄膜两个表面的四周边缘制备厚度为40μm的封装层PP,封装层PP的宽为5mm,中间层PET开始软化的温度为270℃,封装层PP开始软化的温度为150℃,封装层厚度的压缩率为70%。(3)130℃烘干封装层悬浊液中的分散剂NMP,即完成了隔板的制备。通过调整封装时间、封装压力、封装温度等参数来调整各个实施例的封装层厚度的压缩率,具体参见表1。
电极组件的组装:将冲坑成型的包装膜(铝塑膜),厚度为90μm,置于组装夹具内,坑面朝上,然后将制备例4的电极组件A置于坑内,然后将隔板置于电极组件A上,隔板一侧与电极组件A的隔膜接触,施加外力压紧。将上述组装半成品置于另一组装夹具内,将制备例4的电极组件B置于隔板之上,隔板另一侧与电极组件B的隔膜接触,然后将冲坑成型的另一厚度为90μm的铝塑膜坑面朝下覆盖于电极组件B之上,再采用热压的方式将两个铝塑膜与隔板一起热封,使电极组件A和电极组件B被隔板分隔,得到组装电极组件。该组装电极组件具有两个独立的腔体,其中,电极组件A对应第一腔体,电极组件B对应第二腔体。
电极组件注液封装:将制备例3的电解液分别注入上述组装电极组件的两个腔体后封装,两个电极组件的极耳都引出外包装,将电极组件A的正极极耳与电极组件B的负极极耳焊接在一起,实现两电极组件之间串联导通。
实施例2除了隔板的制备过程中封装层厚度的压缩率为40%以外,其余与实施例1相同。
实施例3除了隔板的制备过程中封装层厚度的压缩率为20%以外,其余与实施例1相同。
实施例4除了隔板的制备过程中封装层材料使用PP,中间层材料使用PP,封装层开始软化的温度为130℃,中间层开始软化的温度为150℃、封装层厚度的压缩率为40%以外,其余与实施例1相同。
实施例5除了隔板的制备过程中,中间层材料使用PI(聚酰亚胺),中间层开始软化的温度为334℃、封装层厚度的压缩率为40%以外,其余与实施例1相同。
实施例6除了隔板的制备过程中,封装层材料使用PS(聚苯乙烯),中间层材料使用不锈钢,封装层开始软化的温度为240℃,中间层开始软化的温度为1440℃、封装层厚度的压缩率为40%以外,其余与实施例1相同。
实施例7除了隔板的制备过程中,中间层材料使用PI,中间层开始软化的温度为334℃,封装层厚度的压缩率为40%,封装层与中间层的界面粘接力为28N/m,封装层与外包装的界面粘接力为17.3N/m以外,其余与实施例1相同。
实施例8除了隔板的制备过程中,封装层材料使用PS,中间层材料使用PI,封装层开始软化的温度为240℃,中间层材料开始软化的温度为334℃、封装层厚度的压缩率为40%以外,其余与实施例1相同。
实施例9除了隔板的制备过程中,中间层材料使用PI,中间层材料开始软化的温度为334℃,比例A为0以外,其余与实施例1相同。
实施例10除了隔板的制备过程中,中间层材料使用PI,中间层材料开始软化的温度为334℃,比例A为0.1以外,其余与实施例1相同。
实施例11除了隔板的制备过程中,中间层材料使用PI,中间层材料开始软化的温度为334℃、封装层厚度的压缩率为40%,比例A为1.5以外,其余与实施例1相同。
实施例12除了隔板的制备过程中,中间层材料使用PI,中间层材料开始软化的温度为334℃、封装层厚度的压缩率为20%,比例A为20以外,其余与实施例1相同。在实施例9-12中,通过调节封装涂胶区的涂胶宽度,调节比例A的大小,涂胶宽度越小,A值越小。
实施例13除了隔板的制备过程中,中间层材料使用Al,封装层材料开始软化的温度为130℃,中间层材料开始软化的温度为660℃、封装层厚度的压缩率为40%以外,其余与实施例1相同。
实施例14除了隔板的制备过程中,中间层材料使用碳膜,中间层开始软化的温度为3500℃、封装层厚度的压缩率为40%,其余与实施例1相同。
实施例15除了隔板的制备过程中,中间层材料使用PI,中间层材料开始软化的温度为334℃、封装层厚度的压缩率为40%,中间层厚度为400μm以外,其余与实施例1相同。
实施例16除了隔板的制备过程中,中间层材料使用PI,中间层材料开始软化的温度为334℃、封装层厚度的压缩率为40%,中间层厚度为10μm以外,其余与实施例1相同。
实施例17除了隔板的制备:中间层材料使用PI,中间层材料开始软化的温度为334℃、封装层厚度的压缩率为40%,中间层厚度为2μm以外,其余与实施例1相同。
实施例18除了隔板的制备:中间层材料使用PI,中间层材料开始软化的温度为334℃、封装层厚度的压缩率为40%;电极组件的组装:将冲坑成型的包装膜(铝塑膜),厚度为90μm,置于组装夹具内,坑面朝上,然后将制备例4的电极组件A置于坑内,然后将隔板置于电极组件A上,隔板一侧与电极组件A的隔膜接触,施加外力压紧。将上述组装半成品置于另一组装夹具内,将制备例4的电极组件B置于隔板之上,隔板另一侧与电极组件B的集流体接触,然后将冲坑成型的另一厚度为90μm的铝塑膜坑面朝下覆盖于电极组件B之上,再采用热压的方式将两个铝塑膜与隔板一起热封,使电极组件A和电极组件B被隔板分隔,得到组装电极组件。该组装电极组件具有两个独立的腔体,其中,电极组件A对应第一腔体,电极组件B对应第二腔体。其余与实施例1相同。
实施例19除了隔板的制备过程中,中间层的材料为不锈钢,中间层的熔点为1440℃、封装层厚度的压缩率为40%;电极组件的组装:将冲坑成型的包装膜(铝塑膜),厚度为90μm,置于组装夹具内,坑面朝上,然后将制备例4的电极组件A置于坑内,使电极组件A的正极极片朝上,放置隔板于电极组件A上,隔板一侧与电极组件A的正极集流体接触,施加外力压紧。将上述组装半成品置于组装夹具内,隔板朝上,将制备例4的电极组件B负极朝下置于隔板之上,隔板另一侧与电极组件B的负极集流体接触,然后将冲坑成型的另一厚度为90μm的铝塑膜坑面朝下覆盖于电极组件B之上,再采用热压的方式将两个铝塑膜与隔板一起热封,使电极组件A和电极组件B被隔板分隔,得到组装电极组件。该组装电极组件具有两个独立的腔体,其中,电极组件A对应第一腔体,电极组件B对应第二腔体。电极组件注液封装:将制备例3的电解液分别注入组装电极组件的两个腔体后封装,电极组件A和B的极耳都引出外包装,两个电化学单元之间通过隔板内串联,得到锂离子电池。其余与实施例1相同。
实施例20除了隔板的制备:中间层材料为PI,中间层材料开始软化的温度为334℃、封装层厚度的压缩率为40%;电极组件的组装:将冲坑成型的包装膜(铝塑膜),厚度为90μm,置于组装夹具内,坑面朝上,然后将制备例4的电极组件A置于坑内,然后将隔板置于电极组件A上,隔板一侧与电极组件A的集流体接触,施加外力压紧。将上述组装半成品置于另一组装夹具内,将制备例4的电极组件B置于隔板之上,隔板另一侧与电极组件B的集流体接触,然后将冲坑成型的另一厚度为90μm的铝塑膜坑面朝下覆盖于电极组件B之上,再采用热压的方式将两个铝塑膜与隔板一起热封,使电极组件A和电极组件B被隔板分隔,得到组装电极组件。该组装电极组件具有两个独立的腔体,其中,电极组件A对应第一腔体,电极组件B对应第二腔体。其余与实施例1相同。
实施例21除了隔板的制备:中间层材料为PI,中间层材料开始软化的温度为334℃、封装层厚度的压缩率为40%,中间层两侧,即两个表面全部涂覆PP。隔板的制备步骤为:(1)将封装层中的封装用物质PP均匀分散到分散剂NMP(N-甲基吡咯烷酮)中,制备得到封装层悬浊液,悬浊液的浓度为45wt%;(2)利用涂胶机,在厚度为20μm的中间层PI(聚酰亚胺)薄膜两侧均匀制备厚度为30μm的封装层PP,中间层PI开始软化的温度为334℃,封装层PP开始软化的温度为150℃;(3)130℃烘干封装层悬浊液中的分散剂NMP,即完成了隔板的制备。其余与实施例1相同。
实施例22除了隔板的制备:中间层材料为PI,中间层材料开始软化的温度为334℃、封装层厚度的压缩率为40%,中间层两侧全部涂覆PP。隔板的制备步骤为:(1)将封装层中的封装用物质PP均匀分散到分散剂NMP(N-甲基吡咯烷酮)中,制备得到封装层悬浊液,悬浊液的浓度为45wt%;(2)利用涂胶机,在厚度为20μm的中间层PI(聚酰亚胺)薄膜两侧均匀制备厚度为30μm的封装层PP,中间层PI开始软化的温度为334℃,封装层PP开始软化的温度为150℃;(3)130℃烘干封装层悬浊液中的分散剂NMP,即完成了隔板的制备。电极组件的组装:将冲坑成型的包装膜(铝塑膜),厚度为90μm,置于组装夹具内,坑面朝上,然后将制备例4的电极组件A置于坑内,然后将隔板置于电极组件A上,隔板一侧与电极组件A的隔膜接触,施加外力压紧。将上述组装半成品置于另一组装夹具内,将制备例4的电极组件B置于隔板之上,隔板另一侧与电极组件B的集流体接触,然后将冲坑成型的另一厚度为90μm的铝塑膜坑面朝下覆盖于电极组件B之上,再采用热压的方式将两个铝塑膜与隔板一起热封,使电极组件A和电极组件B被隔板分隔,得到组装电极组件。该组装电极组件具有两个独立的腔体,其中,电极组件A对应第一腔体,电极组件B对应第二腔体。其余与实施例1相同。
实施例23除了隔板的制备:中间层材料为PI,中间层材料开始软化的温度为334℃、封装层厚度的压缩率为40%,中间层两侧全部涂覆PP。隔板的制备步骤为:(1)将封装层中的封装用物质PP均匀分散到分散剂NMP(N-甲基吡咯烷酮)中,制备得到封装层悬浊液,悬浊液的浓度为45wt%;(2)利用涂胶机,在厚度为20μm的中间层PI(聚酰亚胺)薄膜两侧均匀制备厚度为30μm的封装层PP,中间层PI开始软化的温度为334℃,封装层PP开始软化的温度为150℃;(3)130℃烘干封装层悬浊液中的分散剂NMP,即完成了隔板的制备。电极组件的组装:将冲坑成型的包装膜(铝塑膜),厚度为90μm,置于组装夹具内,坑面朝上,然后将制备例4的电极组件A置于坑内,然后将隔板置于电极组件A上,隔板一侧与电极组件A的集流体接触,施加外力压紧。将上述组装半成品置于另一组装夹具内,将制备例4的电极组件B置于隔板之上,然后将冲坑成型的另一厚度为90μm的铝塑膜坑面朝下覆盖于电极组件B之上,隔板另一侧与电极组件B的集流体接触,再采用热压的方式将两个铝塑膜与隔板一起热封,使电极组件A和电极组件B被隔板分隔,得到组装电极组件。该组装电极组件具有两个独立的腔体,其中,电极组件A对应第一腔体,电极组件B对应第二腔体。其余与实施例1相同。
实施例24除了隔板的制备:中间层为不锈钢,熔点为1440℃、封装层厚度的压缩率为40%。电极组件的组装:将冲坑成型的包装膜(铝塑膜),厚度为90μm,置于组装夹具内,坑面朝上,然后将制备例4的电极组件A置于坑内,然后将隔板置于电极组件A上,隔板一侧与电极组件A的隔膜接触,施加外力压紧。将上述组装半成品置于另一组装夹具内,将制备例4的电极组件B置于隔板之上,隔板另一侧与电极组件B的正极集流体接触,然后将冲坑成型的另一厚度为90μm的铝塑膜坑面朝下覆盖于电极组件B之上,再采用热压的方式将两个铝塑膜与隔板一起热封,使电极组件A和电极组件B被隔板分隔,得到组装电极组件。该组装电极组件具有两个独立的腔体,其中,电极组件A对应第一腔体,电极组件B对应第二腔体。电极组件注液封装:将制备例3的电解液分别注入组装电极组件的两个腔体后封装,两个电极组件的极耳都引出外包装,将电极组件A的正极极耳与电极组件B的负极极耳焊接在一起,实现两电极组件之间串联导通。其余与实施例1相同。
实施例25除了隔板的制备:封装层厚度的压缩率为40%;电极组件的制备:将双面涂覆负极极片、第一隔膜、双面涂覆正极极片、第二隔膜依次层叠设置组成叠片,然后将整个叠片进行卷绕,引出正极极耳和负极极耳,第一隔膜置于最外侧。其中,隔膜选用厚度15μm的聚乙烯(PE)膜,负极极片通过制备例1制得,正极极片通过制备例2制得。制得电极组件A。将双面涂覆负极极片、第一隔膜、双面涂覆正极极片、第二隔膜依次层叠设置组成叠片,然后将整个叠片卷绕,引出正极极耳和负极极耳,第二隔膜置于最外侧,负极极片通过制备例1制得,正极极片通过制备例2制得。其中,隔膜选用厚度15μm的聚乙烯(PE)膜。制得电极组件B。其余与实施例1相同。
实施例26除了隔板的制备:中间层材料为不锈钢,熔点为1440℃,封装层厚度的压缩率为40%;电极组件的制备:将双面涂覆负极极片、第一隔膜、双面涂覆正极极片、第二隔膜依次层叠设置组成叠片,然后将整个叠片进行卷绕,引出正极极耳和负极极耳,第一隔膜置于最外侧。其中,隔膜选用厚度15μm的聚乙烯(PE)膜,负极极片通过制备例1制得,正极极片通过制备例2制得。制得电极组件A。将双面涂覆负极极片、第一隔膜、双面涂覆正极极片、第二隔膜依次层叠设置组成叠片,然后将整个叠片卷绕,引出正极极耳和负极极耳,正极极片的正极集流体置于最外侧。其中,隔膜选用厚度15μm的聚乙烯(PE)膜,负极极片通过制备例1制得,正极极片通过制备例2制得。制得电极组件B。电极组件的组装:将冲坑成型的包装膜(铝塑膜),厚度为90μm,置于组装夹具内,坑面朝上,然后将上述电极组件A置于坑内,然后将隔板置于电极组件A上,隔板一侧与电极组件A的第一隔膜接触,施加外力压紧。将上述组装半成品置于另一组装夹具内,将上述电极组件B置于隔板之上,隔板另一侧与电极组件B的正极集流体接触,然后将冲坑成型的另一厚度为90μm的铝塑膜坑面朝下覆盖于电极组件B之上,再采用热压的方式将两个铝塑膜与隔板一起热封,使电极组件A和电极组件B被隔板分隔,得到组装电极组件。该组装电极组件具有两个独立的腔体,其中,电极组件A对应第一腔体,电极组件B对应第二腔体。电极组件注液封装:将制备例3的电解液分别注入组装电极组件的两个腔体后封装,两个电极组件的极耳都引出外包装,将电极组件A的正极极耳与电极组件B的负极极耳焊接在一起,实现两电极组件之间串联导通。其余与实施例1相同。
实施例27除了隔板的制备:中间层材料为不锈钢,熔点为1440℃,封装层厚度的压缩率为40%;电极组件的制备:将双面涂覆负极极片、隔膜、双面涂覆正极极片依次层叠设置组成叠片,然后将整个叠片进行卷绕,引出正极极耳和负极极耳,负极极片的负极集流体置于最外侧。其中,隔膜选用厚度15μm的聚乙烯(PE)膜,负极极片通过制备例1制得,正极极片通过制备例2制得。制得电极组件A。将双面涂覆负极极片、隔膜、双面涂覆正极极片依次层叠设置组成叠片,然后将整个叠片卷绕,引出正极极耳和负极极耳,正极极片的正极集流体置于最外侧。其中,隔膜选用厚度15μm的聚乙烯(PE)膜,负极极片通过制备例1制得,正极极片通过制备例2制得。制得电极组件B。电极组件的组装:将冲坑成型的包装膜(铝塑膜),厚度为90μm,置于组装夹具内,坑面朝上,然后将上述电极组件A置于坑内,使电极组件A的正极极片朝上,放置隔板于电极组件A上,隔板一侧与电极组件A的负极集流体接触,施加外力压紧。将上述组装半成品置于另一组装夹具内,隔板朝上,将上述电极组件B负极朝下置于隔板之上,隔板另一侧与电极组件B的正极集流体接触,然后将冲坑成型的另一厚度为90μm的铝塑膜坑面朝下覆盖于电极组件B之上,再采用热压的方式将两个铝塑膜与隔板一起热封,使电极组件A和电极组件B被隔板分隔,得到组装电极组件。该组装电极组件具有两个独立的腔体,其中,电极组件A对应第一腔体,电极组件B对应第二腔体。电极组件注液封装:将制备例3的电解液分别注入组装电极组件的两个腔体后封装,电极组件A和B的极耳都引出外包装,两个电化学单元之间通过隔板内串联,得到锂离子电池。其余与实施例1相同。
实施例28除了隔板的制备过程中,中间层材料使用302不锈钢,中间层厚度为6μm,封装层单层厚度为7μm,使得隔板厚度为20μm,中间层开始软化的温度为1440℃以外,其余与实施例1相同。
实施例29除了隔板的制备过程中封装层厚度的压缩率为40%以外,其余与实施例28相同。实施例30除了隔板的制备过程中封装层厚度的压缩率为20%以外,其余与实施例28相同。实施例31除了隔板的制备过程中封装层材料开始软化的温度为140℃以外,其余与实施例29相同。实施例32除了隔板的制备过程中,比例A为0以外,其余与实施例28相同。实施例33除了隔板的制备过程中,比例A为0.1以外,其余与实施例28相同。实施例34除了隔板的制备过程中,比例A为1.5,封装层厚度的压缩率为40%以外,其余与实施例28相同。
实施例35除了隔板的制备过程中,比例A为20,封装层厚度的压缩率为20%以外,其余与实施例28相同。在实施例30至33中,通过调节封装涂胶区的涂胶宽度,调节比例A的大小,涂胶宽度越小,A值越小。
实施例36除了隔板的制备过程中,中间层材料使用304不锈钢,中间层开始软化的温度为1410℃以外,其余与实施例29相同。
实施例37除了隔板的制备过程中,中间层材料使用316不锈钢,中间层开始软化的温度为1420℃以外,其余与实施例29相同。
实施例38除了隔板的制备过程中,中间层材料使用PET,中间层开始软化的温度为270℃以外,其余与实施例29相同。
实施例39除了隔板的制备过程中,中间层材料使用Cu,中间层开始软化的温度为1080℃、封装层开始软化的温度为130℃以外,其余与实施例29相同。
实施例40除了隔板的制备过程中,中间层材料使用Al,中间层厚度为100μm,封装层单层厚度为200μm,使得隔板的厚度为500μm,中间层材料开始软化的温度为660℃以外,其余与实施例29相同。
实施例41除了隔板的制备过程中,中间层厚度为4μm,封装层单层厚度为3μm,使得隔板的厚度为10μm以外,其余与实施例40相同。
实施例42除了隔板的制备过程中,中间层厚度为1μm,封装层单层厚度为0.5μm,使得隔板的厚度为2μm以外,其余与实施例40相同。
实施例43除了隔板的制备过程中,中间层材料为Al,中间层的两个表面全部涂覆PP、封装层开始软化的温度为130℃以外,其余与实施例29相同。隔板的制备步骤为:(1)将封装层中的封装用物质PP均匀分散到分散剂NMP(N-甲基吡咯烷酮)中,制备得到封装层悬浊液,悬浊液的浓度为45wt%;(2)利用流延设备,在厚度为20μm的Al中间层两侧分别流延所得悬浊液,制备厚度为30μm的封装层PP;(3)130℃烘干封装层悬浊液中的分散剂NMP,即完成了隔板的制备。
实施例44除了隔板的制备过程中,中间层材料为302不锈钢、封装层开始软化的温度为150℃以外,其余与实施例43相同。
实施例45除了隔板的制备过程中,中间层材料为Al,电极组件的组装不同以外,其余与实施例43相同。电极组件的组装:将冲坑成型的包装膜(铝塑膜),厚度为90μm,置于组装夹具内,坑面朝上,然后将制备例4的电极组件A置于坑内,然后将隔板置于电极组件A上,隔板一侧与电极组件A的隔膜接触,施加外力压紧。将上述组装半成品置于另一组装夹具内,将制备例4的电极组件B置于隔板之上,隔板另一侧与电极组件B的集流体接触,然后将冲坑成型的另一厚度为90μm的铝塑膜坑面朝下覆盖于电极组件B之上,再采用热压的方式将两个铝塑膜与隔板一起热封,使电极组件A和电极组件B被隔板分隔,得到组装电极组件。该组装电极组件具有两个独立的腔体,其中,电极组件A对应第一腔体,电极组件B对应第二腔体。
实施例46除了隔板的制备过程中,中间层材料为302不锈钢、封装层开始软化的温度为150℃以外,其余与实施例45相同。
实施例47除了中间层材料为Al,电极组件的组装不同以外,其余与实施例43相同。电极组件的组装:将冲坑成型的包装膜(铝塑膜),厚度为90μm,置于组装夹具内,坑面朝上,然后将制备例4的电极组件A置于坑内,然后将隔板置于电极组件A上,隔板一侧与电极组件A的集流体接触,施加外力压紧。将上述组装半成品置于另一组装夹具内,将制备例4的电极组件B置于隔板之上,然后将冲坑成型的另一厚度为90μm的铝塑膜坑面朝下覆盖于电极组件B之上,隔板另一侧与电极组件B的集流体接触,再采用热压的方式将两个铝塑膜与隔板一起热封,使电极组件A和电极组件B被隔板分隔,得到组装电极组件。该组装电极组件具有两个独立的腔体,其中,电极组件A对应第一腔体,电极组件B对应第二腔体。
实施例48除了隔板的制备过程中,中间层材料为302不锈钢、封装层开始软化的温度为150℃以外,其余与实施例47相同。
实施例49除了隔板的制备过程中,中间层为Al/Cu复合结构以外,其余与实施例43相同。
实施例50除了隔板的制备过程中,中间层为302不锈钢/PI复合结构,电极组件的组装不同以外,其余与实施例29相同。电极组件的组装:将冲坑成型的包装膜(铝塑膜),厚度为90μm,置于组装夹具内,坑面朝上,然后将制备例4的电极组件A置于坑内,然后将隔板置于电极组件A上,隔板一侧与电极组件A的集流体接触,施加外力压紧。将上述组装半成品置于另一组装夹具内,将制备例4的电极组件B置于隔板之上,然后将冲坑成型的另一厚度为90μm的铝塑膜坑面朝下覆盖于电极组件B之上,隔板另一侧与电极组件B的集流体接触,再采用热压的方式将两个铝塑膜与隔板一起热封,使电极组件A和电极组件B被隔板分隔,得到组装电极组件。该组装电极组件具有两个独立的腔体,其中,电极组件A对应第一腔体,电极组件B对应第二腔体。
实施例51除了隔板的制备过程中,中间层材料为PI/Cu/PI复合结构、封装层开始软化的温度为150℃以外,其余与实施例43相同。
实施例52除了隔板的制备过程中,中间层为PET/Al/PET复合结构,电极组件的组装不同以外,其余与实施例50相同。
实施例53除了隔板的制备过程中,中间层为302不锈钢/Al/302不锈钢复合结构,隔板的制备不同以外,其余与实施例50相同:隔板的制备步骤为:(1)将封装层中的封装用物质PP均匀分散到分散剂NMP(N-甲基吡咯烷酮)中,制备得到封装层悬浊液,悬浊液的浓度为45wt%;(2)利用3D打印机,在具有复合结构的中间层两侧分别制备封装层;(3)烘干封装层悬浊液中的分散剂,即完成了隔板的制备。
实施例54除了隔板的制备过程中,302不锈钢中间层厚度为40μm,封装层单层厚度为30μm,使得隔板厚度为100μm以外,其余与实施例29相同。
实施例55除了隔板的制备过程中,302不锈钢中间层厚度为25μm,封装层单层厚度为11μm,使得隔板厚度为47μm以外,其余与实施例29相同。
实施例56除了隔板的制备过程中,302不锈钢中间层厚度为10μm,封装层单层厚度为10μm,使得隔板厚度为30μm以外,其余与实施例29相同。
实施例57除了隔板的制备过程中,302不锈钢中间层厚度为4μm,封装层单层厚度为8μm,使得隔板厚度为20μm以外,其余与实施例29相同。
实施例58除了隔板的制备过程中,302不锈钢中间层厚度为2μm,封装层单层厚度为2μm,使得隔板厚度为6μm以外,其余与实施例29相同。
实施例59除了隔板的制备过程中,Al中间层厚度为40μm,封装层单层厚度为30μm,使得隔板厚度为100μm以外,其余与实施例40相同。
实施例60除了隔板的制备过程中,Al中间层厚度为30μm,封装层单层厚度为10μm,使得隔板厚度为50μm以外,其余与实施例40相同。
实施例61除了隔板的制备过程中,Al中间层厚度为8μm,封装层单层厚度为10μm,使得隔板厚度为28μm以外,其余与实施例40相同。
实施例62除了隔板的制备过程中,Al中间层厚度为6μm,封装层单层厚度为7μm,使得隔板厚度为20μm以外,其余与实施例40相同。
实施例63除了隔板的制备过程中,Cu中间层厚度为40μm,封装层单层厚度为30μm,使得隔板厚度为100μm以外,其余与实施例39相同。
实施例64除了隔板的制备过程中,Cu中间层厚度为25μm,封装层单层厚度为10μm,使得隔板厚度为45μm以外,其余与实施例39相同。
实施例65除了隔板的制备过程中,Cu中间层厚度为5μm,封装层单层厚度为8μm,使得隔板厚度为21μm以外,其余与实施例39相同。
实施例66除了隔板的制备过程中,Cu中间层厚度为4μm,封装层单层厚度为8μm,使得隔板厚度为20μm以外,其余与实施例39相同。
实施例67除了隔板的制备过程中,Cu中间层厚度为2μm,封装层单层厚度为3μm,使得隔板厚度为8μm以外,其余与实施例39相同。
实施例68除了隔板的制备过程中,中间层为PET/302不锈钢/Al/302不锈钢/PET五层复合结构以外,其余与实施例52相同。
对比例1单电极锂离子电池:将制备例2的正极极片与制备例1的负极极片叠放在一起,正极极片和负极极片之间具有厚度15μm的PE隔膜,使用铝箔包装,进行封装注入制备例3的电解液,正负极极片的极耳分别引出外包装。得到锂离子电池。
对比例2两独立电极组件外部串联,如图7所示。电极组件注液封装:将制备例4的电极组件A、B分别四个角固定,使用铝塑膜包装,再将包装四周密封;分别给铝塑膜中注入制备例3的电解液,将电极组件A和B的所有极耳引出铝塑膜外。将电极组件A的正极极耳和电极组件B的负极极耳通过激光焊的方式焊接连接在一起,实现电极组件A和B之间的串联导通,电池组装完成。
对比例3两独立电极组件头尾串联,如图8所示。电极组件组装与注液封装:在制备例4电极组件的正极极耳涂覆密封胶,将电极组件A负极与电极组件B正极极耳焊接,实现电极组件A和电极组件B的电极串联,将串联完毕后的电极组件封入成型的铝塑膜中。封装时除外轮廓项侧密封外,每个电极组件之间沿正极密封胶处,在电极组件宽度方向上进行密封封装,实现每个电极组件之间腔体的隔离,将制备例3的电解液分别注入两电极组件所在的腔体中。封装后电极组件长度方向上一侧引出正极极耳,一侧引出负极极耳,其余串联极耳均处于电极组件外包装内。
对比例4两独立电极组件并排串联,如图9所示。电极组件的组装:将制备例4的电极组件A放入成型的铝塑膜中一侧,盖上上层铝塑膜,压紧有电极组件A的一侧;在已放入电极组件A的铝塑膜边界位置涂覆胶水并将上下层铝塑膜压紧,沿电极组件长度方向从电极组件尾部涂至项部封装区域,凝固成型。在上述半成品中,电极组件A的侧面空置区域中放入制备例4的电极组件B,对整个铝塑膜进行项部封装。项部封装与胶水涂覆区域垂直相交,接触密封,使电极组件A和B分别处于独立地密封腔体内。电极组件注液封装:分别对两个电极组件所在腔体注入制备例3的电解液,并对铝塑膜进行密封,两电极组件的极耳都引出外包装,将电极组件A的正极极耳与电极组件B的负极极耳焊接。确保两电极组件处于两独立密封腔体内,电解液无交换可能。
对比例5单包装袋厚度堆叠无隔板:电极组件的组装:将冲坑成型的包装膜,包装膜为铝塑膜,厚度为90μm,置于组装夹具内,坑面朝上,然后将制备例4的电极组件A置于坑内,将制备例4的电极组件B置于电极组件A之上,电极组件A和电极组件B之间以隔膜分隔,压紧。然后将另一片包装膜坑面朝下覆盖于电极组件B之上,热封四周。电极组件注液封装:对两电极组件所在腔体注入制备例3的电解液,注液后进行四周封装,电极组件的正负极耳均引出外包装,各极耳错位分布,避免极耳厚度方向堆叠导致密封失效。将电极组件A的正极极耳与电极组件B的负极极耳焊接在一起,实现两电极组件之间串联导通。
对比例6隔板使用常见的单层PP隔膜直接作为隔板,厚度为20μm,开始软化的温度为165℃;电极组件的组装:将冲坑成型的包装膜(铝塑膜),厚度为90μm,置于组装夹具内,坑面朝上,然后将制备例4的电极组件A置于坑内,然后将PP隔膜置于电极组件A上,施加外力压紧。将上述组装半成品置于另一组装夹具内,将制备例4的电极组件B置于PP隔膜之上,然后将冲坑成型的另一厚度为90μm的铝塑膜坑面朝下覆盖于电极组件B之上,再采用热压的方式将两个铝塑膜与PP隔膜一起热封,使电极组件A和电极组件B被PP隔膜分隔,得到组装电极组件。该组装电极组件具有两个独立的腔体,其中,电极组件A对应第一腔体,电极组件B对应第二腔体。电极组件注液封装:对两电极组件所在腔体注入制备例3的电解液,注液后进行四周封装,电极组件的正负极耳均引出外包装,将电极组件A的正极极耳与电极组件B的负极极耳焊接在一起,实现两电极组件之间串联导通。
对比例7除了使用单层PP作为隔板,隔板厚度为20μm,开始软化的温度为165℃,其余与对比例6相同。对比例8除了使用单层PI作为隔板,隔板厚度为20μm,开始软化的温度为334℃,其余与对比例6相同。对比例9除了使用单层不锈钢作为隔板,隔板厚度为20μm,熔点为1440℃,其余与对比例6相同。
<性能测试>使用下述方法对各实施例及各对比例制得的电化学装置用隔板、双极性锂离子电池进行测试:
封装层与中间层的界面粘结力F1测试:1)从电极组件(锂离子电池)中取下封印区域部分,作为样品1;2)将样品1在液氮中冷却,并将封装层一侧的外包装磨掉,使得封装层与中间层的界面露出;3)将样品1裁剪为宽度为8mm,长度为6cm的试条,保证在此区域内,封装层完全覆盖中间层,得到样品2;4)在样品2封装层表面粘贴高粘高强度胶纸(型号无特别限制,保证胶纸与封装层表面粘接牢靠即可);5)使用高铁拉力机,以90°角将高粘高强度胶纸从样品2表面缓慢撕下,使得封装层与中间层的界面分离;6)记录上述界面分离时的稳定拉力,并以此为基础计算得到封装层与中间层的界面粘接力。
封装层与外包装的界面粘接力F2测试:1)从电极组件(锂离子电池)中取下封印区域部分,作为样品1;2)将样品1在液氮中冷却,并将封装层一侧的中间层磨掉,使得封装层与外包装的界面露出;3)将样品1裁剪为宽度为8mm,长度为6cm的试条,保证在此区域内,封装层完全覆盖外包装,得到样品2;4)在样品2涂胶层表面粘贴高粘高强度胶纸(型号无特别限制,保证胶纸与涂胶层表面粘接牢靠即可);5)使用高铁拉力机,以90°角将高粘高强度胶纸从样品2表面缓慢撕下,使得封装层与外包装的界面分离;6)记录上述界面分离时的稳定拉力,并以此为基础计算得到封装层与外包装的界面粘接力。
封装强度测试:1)从电极组件(锂离子电池)中取下封印区域部分,作为样品1;2)将样品1裁剪为宽度为8mm的试条,保证此试条完整保存了整个封印区域,同时封印区两侧的外包装也完好无损,得到样品2;3)使用高铁拉力机,以180°角将两侧的外包装撕开,使得封装区域内两层外包装相互分离;4)记录上述两层外包装分离时的稳定拉力,并以此为基础计算得到封装强度。
1.5米跌落测试封装处破损情况测试:1)将锂离子电池样品从高度为1.5米的位置自由跌落到光滑大理石表面,测试20组样品,将跌落测试后的电极组件(锂离子电池)样品拆解,并将封印区单独取下备用;2)在封印区滴加红药水,并使得空间维度红药水在上方,封印区在下方,静置12h;3)随后通过封装强度测试将封印区破坏,观察红药水渗入封印区的情况;4)如存在红药水渗入封印区域的深度超过封印区域宽度的1/2,即判定为封装处破损,反之则判定为封装处未破损。
放电能量密度ED测试:将锂离子电池在常温下静置30分钟,以0.05C充电速率恒流充电至电压4.45V(对比例1额定电压)或8.90V(其他对比例及所有实施例额定电压),随后再以0.05C倍率将电化学装置放电至3.00V(对比例1额定电压)或6.00V(其他对比例及所有实施例),重复上述充/放电步骤3个循环以完成待测的电化学装置(锂离子电池)的化成。完成电化学装置(锂离子电池)的化成后,以0.1C充电速率恒流充电至电压至4.45V(对比例1额定电压)或8.90V(其他对比例及所有实施例),随后以0.1C放电倍率将电化学装置放电至3.00V(对比例1额定电压)或6.00V(其他对比例及所有实施例),记录其放电容量,随后计算其0.1C放电时的能量密度:能量密度(Wh/L)=放电容量(Wh)/锂离子电池体积尺寸(L)。
50次循环后的放电容量/首次放电容量Q50/Q0(%)测试:测试温度为25℃,将锂离子电池以0.5C恒流充电到4.45V(对比例1额定电压)或8.90V(其他对比例及所有实施例),恒压充电到0.025C,静置5分钟后以0.5C放电到3.00V(对比例1额定电压)或6.00V(其他对比例及所有实施例),以此步得到的容量为初始容量,再以0.5C充电/0.5C放电循环测试50次后,计算锂离子电池的容量与初始容量的比值。
3C充电温升测试:测试温度为25℃,将锂离子电池以3C恒流充电到4.45V(对比例1额定电压)或8.90V(其他对比例及所有实施例),恒压充电到0.025C。过程中在电芯(锂离子电池)正上方中心处放置热电偶,实时测试充电过程中的温度变化,记录上述温度最高值减去测试温度25℃即为3C充电温升。
穿钉通过率测试:将待测的锂离子电池以0.05C的倍率恒流充电至电压为4.45V(对比例1额定电压)或8.90V(其他对比例及所有实施例),随后恒压充电至电流为0.025C(截止电流),使电池达到满充状态,记录测试前电池外观。在25±3℃环境中对电池进行穿钉测试,钢钉直径4mm,穿刺速度30mm/s,穿钉位置分别位于距离Al极耳电极组件边缘15mm处和距离Ni极耳电极组件边缘15mm处,测试进行3.5min或电极组件表面温度降到50℃以后停止测试,以10个电极组件为一组,观察测试过程中电池状态,以电池不燃烧,不爆炸为判定标准,10次穿钉测试通过9次以上判定为通过穿钉测试。
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如表1所示,相较于对比例2至4,除实施例15以外,本申请实施例的锂离子电池能量密度增大,可以看出本申请实施例的隔板串联结构锂离子电池比现有的两独立电极组件外部串联结构锂离子电池、两独立电极组件头尾串联结构锂离子电池、两独立电极组件并排串联结构锂离子电池具有更高的能量密度(NG表示未测得)。
相较于对比例1至9,本申请实施例1至5,7,11至27的锂离子电池封装强度增加,同时本申请实施例1至5、7至12、15至16、18、20、25的锂离子电池穿钉通过比例高于对比例1至4及9;相较于对比例1至2,本申请实施例1至10,12至14,16至17,19,24至27跌落破损比例增加,但是对比例1单电极组件锂离子电池的放电电压低,对比例2两独立电极组件外部串联结构锂离子电池,需要两个电极组件的放电电压相近,否则容易发生短路,并且本申请实施例11、15、18、20依然与对比例1至2有相同的跌落破损比例;相较于对比例3至4,本申请实施例1至5,7,11至12,15至18,20至23,25的跌落破损比例降低,说明相对于现有的两独立电极组件头尾串联结构锂离子电池、两独立电极组件并排串联结构锂离子电池具有更低的跌落破损比例;相较于对比例8至9,本申请的锂离子电池跌落破损比例明显降低,说明本申请制备的隔板应用于锂离子电池中可以很好的抗跌落损坏。
除了相较于对比例1,单电极锂离子电池,本申请的锂离子电池3C充电温升降低以外,相较于对比例2至4及7至9,本申请的锂离子电池充电温升基本不发生变化。
相较于对比例1至4、对比例7至9,本申请的锂离子电池50次循环后的放电容量与首次放电容量的比值基本不发生变化,具有良好的循环性能。
如表2所示,通过实施例28至39、41至68和对比例2至4可以看出,本申请的锂离子电池能量密度增大,可以看出本申请实施例的隔板串联结构锂离子电池比现有的两独立电极组件外部串联结构锂离子电池、两独立电极组件头尾串联结构锂离子电池、两独立电极组件并排串联结构锂离子电池具有更高的能量密度(NG表示未测得)。
通过实施例28至31、34至38、40至63、实施例68和对比例1至9可以看出,本申请的锂离子电池封装强度增加。
通过实施例28至68和对比例8至9可以看出,本申请的锂离子电池跌落破损比例明显降低,说明本申请制备的隔板应用于锂离子电池中可以很好的抗跌落损坏。
通过实施例28至68和对比例1可以看出,本申请的锂离子电池3C充电温升相较于对比例1更低,相较于其他对比例基本不发生变化。
通过实施例28至68和对比例1至4、对比例7至9还可以看出,本申请的锂离子电池50次循环后的放电容量与首次放电容量的比值基本不发生变化,具有良好的循环性能。
可以看出本申请所制备的隔板应用于锂离子电池中可以提高锂离子电池的封装可靠性,取得了很好的技术效果。
以上所述仅为本申请的较佳实施例,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请保护的范围之内。
Claims (14)
1.一种电化学装置用隔板,其具有离子绝缘性和电子绝缘性,包括中间层和封装层,所述封装层位于所述中间层的上下两个表面上;所述封装层开始软化的温度比所述中间层开始软化的温度至少低10℃,所述中间层的材料包括第一高分子材料;
所述隔板的厚度为2μm至500μm,所述中间层材料开始软化的温度大于150℃,所述封装层材料开始软化的温度为130℃至170℃。
2.根据权利要求1所述的隔板,其中,所述封装层的材料包括第二高分子材料。
3.根据权利要求1所述的隔板,其中,所述封装层面积占中间层面积的30%至100%。
4.根据权利要求1所述的隔板,其中,所述中间层的两个表面的四周边缘上具有封装层。
5.根据权利要求1所述的隔板,其中,所述中间层的至少一个表面上具有封装层。
6.根据权利要求1所述的隔板,其中,所述中间层包括层叠的第一结构层和第二结构层,所述第一结构层和所述第二结构层相背离的两个表面的四周边缘上具有封装层。
7.根据权利要求1所述的隔板,其中,所述中间层包括第一结构层和位于所述第一结构层两侧的第二结构层和第三结构层,所述第二结构层和所述第三结构层的至少一个表面上具有封装层。
8.根据权利要求2所述的隔板,其中,所述第一高分子材料包括:聚对苯二甲酸亚乙酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚酰胺、聚乙二醇、聚酰胺酰亚胺、聚碳酸酯、环状聚烯烃、聚苯硫醚、聚乙酸乙烯酯、聚四氟乙烯,聚亚甲基萘、聚偏二氟乙烯,聚萘二甲酸亚乙酯、聚碳酸亚丙酯、聚(偏二氟乙烯-六氟丙烯)、聚(偏二氟乙烯-共-三氟氯乙烯)、有机硅、维尼纶、聚丙烯、酸酐改性聚丙烯、聚乙烯、乙烯及其共聚物、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚醚腈、聚氨酯、聚苯醚、聚酯、聚砜、非晶态α-烯烃共聚物或上述物质衍生物中的至少一种;
所述第二高分子材料包括:聚丙烯、酸酐改性聚丙烯、聚乙烯、乙烯及其共聚物、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚醚腈、聚氨酯、聚酰胺、聚酯、非晶态α-烯烃共聚物或上述物质衍生物中的至少一种。
9.一种电化学装置,所述电化学装置包括至少一个根据权利要求1至8中任一项所述的隔板、至少两个电极组件、电解液和外包装,所述电极组件处于独立密封的腔室中。
10.根据权利要求9所述的电化学装置,其中,所述电极组件的最外层包含隔膜,所述隔膜与所述隔板相邻。
11.根据权利要求9所述的电化学装置,其中,至少一个所述电极组件的最外层包含隔膜,所述隔膜与所述隔板相邻;至少一个所述电极组件的最外层包含集流体,所述集流体与所述隔板另一侧相邻。
12.根据权利要求9所述的电化学装置,其中,所述电极组件的最外层包含集流体,所述集流体与所述隔板相邻,并且所述隔板两侧的电极组件的集流体具有相反的极性。
13.根据权利要求11所述的电化学装置,其中,所述隔板具有电子绝缘性,所述电极组件的最外层包含集流体,所述集流体与所述隔板相邻。
14.一种电子装置,所述电子装置包括权利要求9至13中任一项所述的电化学装置。
Applications Claiming Priority (3)
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PCT/CN2020/099432 WO2022000314A1 (zh) | 2020-06-30 | 2020-06-30 | 一种电化学装置用隔板、电化学装置及电子装置 |
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