CN115995657B - 一种复合隔膜结构、电极组件及锂电池 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种复合隔膜结构、电极组件及锂电池，复合隔膜结构包括基膜，基膜的至少一表面上涂设有加强保液涂层；加强保液涂层的顶部的机械强度小于加强保液涂层的底部的机械强度，加强保液涂层的顶部的保液能力大于加强保液涂层的底部的保液能力。可以理解的是，本方案中复合隔膜结构底部的机械强度更大，因此能够令电极组件底部受到的损伤减小；复合隔膜结构顶部的保液能力更大，因此能够提高上层电极组件的保液能力；因此，本复合隔膜结构，能够解决当前电芯机械强度不足且浸润性不足的问题，具备机械强度高且浸润性好的优点。
Description
技术领域
本发明涉及锂电池结构技术领域，尤其涉及一种复合隔膜结构、电极组件及锂电池。
背景技术
随着国家“双碳”政策的提出和推进，新能源汽车受到广泛关注，其中，锂离子动力电池(后续简称锂电池)作为新能源汽车的心脏，具备循环寿命好和能量密度大的优点，一直是人们关注的焦点。当前，锂电池的电芯由阳极片、阴极片、隔膜、电解液和外壳构成；为了适应不同类型的新能源汽车，锂电池朝着大尺寸多型号的方向发展。
然而，锂电池的大尺寸则带来上下结构上的差异和问题：1、由于重力作用，电芯底部受到整个电池的重量挤压，容易产生形变和褶皱；2、同样由于重力作用，在长期存储和循环过程中，上层电解液会有往下方沉积的趋势，影响电芯上部的保液性能和浸润性。
为了提高锂电池的性能，现有技术中的技术人员对隔膜结构作出了改进；例如，专利文件1(申请号：CN202122839515.9)通过在隔膜结构上使用微米级管状体吸收电解液来增加浸润性；专利文件2(申请号：CN201910205234.2)令隔膜结构中的隔膜涂层的粒度，沿电芯高度方向由上至下地逐渐增大，以适应不同高度方向的保液能力；然而，专利文件1并未解决电芯高度方向上浸润性不一致的问题，专利文件2并未考虑到下层电芯受到整体的挤压而形变的问题，可见上述专利文件并未同时解决上述的差异和问题，存在机械强度不足且浸润性差的缺陷。
因此，有必要涉及一种新的电极组件，来解决当前电芯机械强度不足且浸润性不足的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种复合隔膜结构、电极组件及锂电池，来解决当前电芯机械强度不足且浸润性不足的问题。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种复合隔膜结构，包括基膜，所述基膜的至少一表面上涂设有加强保液涂层；
所述加强保液涂层沿高度方向(H)的顶部的机械强度小于所述加强保液涂层沿高度方向(H)的底部的机械强度，所述加强保液涂层沿高度方向(H)的顶部的保液能力大于所述加强保液涂层沿高度方向(H)的底部的保液能力。
可选地，所述加强保液涂层包括设在所述基膜上的第一涂层和设在所述第一涂层上的第二涂层；所述第一涂层的机械强度大于所述第二涂层的机械强度，所述第二涂层的保液能力大于所述第一涂层的保液能力；所述第一涂层包括沿高度方向(H)相对设置的第一顶端面和第一底端面；所述第一顶端面的厚度t1小于所述第一底端面的厚度t2；所述第二涂层包括沿高度方向(H)相对设置的第二顶端面和第二底端面；所述第二顶端面的厚度t4大于所述第二底端面的厚度t3。
可选地，所述第一涂层的厚度沿从所述第一顶端面至所述第一底端面的方向递增；
所述第二涂层的厚度沿从所述第二顶端面至所述第二底端面的方向递减。
可选地，所述第一涂层包括沿从所述第一顶端面至所述第一底端面的方向依次连接的第一厚度恒定段和第一厚度渐变段，所述第一厚度渐变段的厚度沿从所述第一顶端面至所述第一底端面的方向递增；
所述第二涂层包括沿从所述第一顶端面至所述第一底端面的方向依次连接的第二厚度恒定段和第二厚度渐变段，所述第二厚度渐变段的厚度沿从所述第一顶端面至所述第一底端面的方向递减。
可选地，所述第一涂层包括沿从所述第一顶端面至所述第一底端面的方向依次连接的第三厚度渐变段和第三厚度恒定段，所述第三厚度渐变段的厚度沿从所述第一顶端面至所述第一底端面的方向递增；
所述第二涂层包括沿从所述第一顶端面至所述第一底端面的方向依次连接的第四厚度渐变段和第四厚度恒定段，所述第四厚度渐变段的厚度沿从所述第一顶端面至所述第一底端面的方向递减。
可选地，所述第一顶端面的厚度t1与所述第一底端面的厚度t2的比值满足：0.1≤t1/t2≤0.9，t1为0.1～5μm，t2为0.1～10μm；所述第二底端面的厚度t3与所述第二顶端面的厚度t4的比值满足：0.1≤t3/t4≤0.9，t3为0.1～5μm，t4为0.1～10μm。
可选地，所述第一涂层包括勃姆石、氧化铝、氧化硅及钛酸钡中的一种或多种；
所述第二涂层包括聚合物纳米颗粒、纳米纤维、芳纶、PMMA和PVDF中的一种或多种。
可选地，所述基膜包括第一表面与第二表面，所述第一表面和所述第二表面上均涂设有所述加强保液涂层。
一种电极组件，包括如上所述的复合隔膜结构。
一种锂电池，包括如上所述的电极组件。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明提供的复合隔膜结构、电极组件及锂电池，隔膜结构包括基膜，基膜的至少一表面上涂设有加强保液涂层；加强保液涂层的顶部的机械强度小于加强保液涂层的底部的机械强度，加强保液涂层的顶部的保液能力大于加强保液涂层的底部的保液能力。可以理解的是，本方案中复合隔膜结构底部的机械强度更大，因此能够令电极组件底部受到的损伤减小；复合隔膜结构顶部的保液能力更大，因此能够提高上层电极组件的保液能力；因此，本复合隔膜结构，能够解决当前电芯机械强度不足且浸润性不足的问题，具备机械强度高且浸润性好的优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本发明实施例提供的复合隔膜结构的局部立体结构示意图；
图2为本发明实施例提供的复合隔膜结构的第一剖面结构示意图；
图3为本发明实施例提供的复合隔膜结构的第二剖面结构示意图；
图4为本发明实施例提供的复合隔膜结构的第三剖面结构示意图；
图5为本发明实施例提供的复合隔膜结构的第四剖面结构示意图；
图6为本发明实施例提供的复合隔膜结构的第五剖面结构示意图；
图7为对比例一提供的隔膜结构的剖面结构示意图；
图8为对比例二提供的隔膜结构的剖面结构示意图；
图9为对比例三提供的隔膜结构的剖面结构示意图。
图示说明：10、第一涂层；11、第一顶端面；12、第一底端面；20、第二涂层；21、第二顶端面；22、第二底端面；30、基膜；31、第一表面；32、第二表面。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。需要说明的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
请参考图1至图9，图1为本发明实施例提供的复合隔膜结构的局部立体结构示意图，图2为本发明实施例提供的复合隔膜结构的第一剖面结构示意图，图3为本发明实施例提供的复合隔膜结构的第二剖面结构示意图，图4为本发明实施例提供的复合隔膜结构的第三剖面结构示意图，图5为本发明实施例提供的复合隔膜结构的第四剖面结构示意图，图6为本发明实施例提供的复合隔膜结构的第五剖面结构示意图，图7为对比例一提供的隔膜结构的剖面结构示意图，图8为对比例二提供的隔膜结构的剖面结构示意图，图9为对比例三提供的隔膜结构的剖面结构示意图。
本实施例提供的复合隔膜结构，用于电芯卷绕成型的场景，起到分隔阴极片与阳极片的作用，其中通过对复合隔膜结构进行优化，使其浸润性与机械强度均得到提高。
如图1至图4所示，本实施例提供的复合隔膜结构，设置于锂电池内；复合隔膜结构包括基膜30，基膜30至少一表面上涂设有加强保液涂层；加强保液涂层沿高度方向(H)的顶端的机械强度小于加强保液涂层沿高度方向(H)的底端的机械强度，加强保液涂层沿高度方向(H)的顶端的保液能力大于加强保液涂层沿高度方向(H)的底端的保液能力。
了解到现有当锂电池立着(沿高度方向(H))安装于新能源汽车、电动摩托车等目标时会存在以下问题：1、电池长时间立放后电解液会沿高度方向(H)向下沉积，进而使得电极组件的顶部出现电解液存量不足；2、电池长时间立放后在电极组件本身的重量的作用下，电极组件与壳体相互挤压，进而使得电极组件的底部容易产生形变和褶皱。
本实施例中的复合隔膜结构具备机械强度高且浸润性好的优点，能够解决上述提到的问题。在加强保液涂层的作用下加强了基膜30的机械强度和保液能力，并且，由于加强保液涂层的顶端保液能力大于加强保液涂层底端的保液能力，因此能够保证在电池长时间立放后复合隔膜顶部还能有稳定的电解液保有量，进而能够确保电极组件上部有稳定的电解液保有量；由于加强保液涂层的顶端的机械强度小于加强保液涂层的底端的机械强度，因此能够保证在电池长时间立放后复合隔膜的底部不会产生形变和褶皱，进而能够确保电极组件下部不会产生形变和褶皱。
进一步地，本实施例中的加强保液涂层包括设在基膜30上的第一涂层10和设在第一涂层10上的第二涂层20；第一涂层10的机械强度大于第二涂层20的机械强度，第二涂层20的保液能力大于第一涂层10的保液能力；第一涂层10包括沿高度方向(H)相对设置的第一顶端面11和第一底端面12；第一顶端面11的厚度t1小于第一底端面12的厚度t2；第二涂层20包括沿高度方向(H)相对设置的第二顶端面21和第二底端面22；第二顶端面21的厚度t4大于第二底端面22的厚度t3。其中，第一底端面12及第二底端面22用于承重；可以理解的是，当锂电池安装于新能源汽车、电动摩托车等目标后，复合隔膜结构中的第一底端面12与第二底端面22朝下设置，起到承受整体重量的作用。
其中，第一顶端面11的厚度t1小于第一底端面12的厚度t2，因此第一顶端面11的机械强度小于第一底端面12的机械强度；第二顶端面21的厚度t4大于第二底端面22的厚度t3，因此第二顶端面21的保液能力大于第二底端面22的保液能力。具体地，一方面，第二涂层20包括沿高度方向(H)设置的第二顶端面21和第二底端面22，且第二顶端面21的保液能力大于第二底端面22的保液能力，由于第二涂层20位于最外层，能够直接与电解液接触，能够提高上层电极组件的保液性能；另一方面，第一涂层10包括沿高度方向(H)设置的第一顶端面11和第一底端面12，且第一底端面12的机械强度大于第一顶端面11的机械强度，由于第一涂层10位于基膜30与第二涂层20之间，相当于隔膜结构的骨架，增强了电极组件下层的机械强度，减少下层电芯受到的损伤；因此，本复合隔膜结构，能够解决当前电芯机械强度不足且浸润性不足的问题，具备机械强度高且浸润性好的优点。
在本实施例中，沿宽度方向(W)，第一顶端面11的厚度小于第一底端面12的厚度，第二顶端面21的厚度大于第二底端面22的厚度，故第一顶端面11的机械强度小于第一底端面12的厚度，第二顶端面21的保液能力大于第二底端面22的保液能力；需要补充的是，第一涂层10涂覆在基膜30上，第二涂层20涂覆在第一涂层10上，两个涂层宽度方向(W)上厚度不同，在长度方向(L)上分布均匀。
同时由于第一涂层10的机械强度大于第二涂层20的机械强度，第二涂层20的保液能力大于第一涂层10的保液能力；于是，一方面，第二涂层20呈上厚下薄的状态，且顶部的第二顶端面21保液能力最大，位于最外层，能够直接与电解液接触，能够提高上层电极组件的保液性能；另一方面，第一涂层10，呈上薄下厚的状态，且位于基膜30与第二涂层20之间，相当于隔膜结构的骨架，增强了电极组件下层的机械强度，减少下层电芯受到的损伤；因此，本复合隔膜结构，能够解决当前电芯机械强度不足且浸润性不足的问题，具备机械强度高且浸润性好的优点。
在一个具体的实施方式中，如图1至图3所示，第一顶端面11的厚度为第一厚度t1，第二顶端面21的厚度为第四厚度t4；第一底端面12的厚度为第二厚度t2，第二底端面22的厚度为第三厚度t3；其中，第一厚度t1与第四厚度t4之和，等于，第二厚度t2与第三厚度t3之和。
同时，第一涂层10的厚度沿从第一顶端面11至第一底端面12的方向递增；第二涂层20的厚度沿从第二顶端面21至第二底端面22的方向递减；即第一涂层10与第二涂层20之间的接合线呈斜线状，通过上述设置，能够满足电极组件在不同高度方向上的属性侧重需求，且性能变化具备过渡的趋势，使电芯更加稳定。在其他可选的实施方式中，第一涂层10与第二涂层20之间的接合线可以呈弧线状。
在另一个可选的实施方式中，如图4所示，第一涂层10包括沿从第一顶端面11至第一底端面12的方向依次连接的第一厚度恒定段和第一厚度渐变段，第一厚度渐变段的厚度沿从第一顶端面11至第一底端面12的方向递增；
第二涂层20包括沿从第一顶端面11至第一底端面12的方向依次连接的第二厚度恒定段和第二厚度渐变段，第二厚度渐变段的厚度沿从第一顶端面11至第一底端面12的方向递减。
在另一个可选的实施方式中，如图5所示，第一涂层10包括沿从第一顶端面11至第一底端面12的方向依次连接的第三厚度渐变段和第三厚度恒定段，第三厚度渐变段的厚度沿从第一顶端面11至第一底端面12的方向递增；
第二涂层20包括沿从第一顶端面11至第一底端面12的方向依次连接的第四厚度渐变段和第四厚度恒定段，第四厚度渐变段的厚度沿从第一顶端面11至第一底端面12的方向递减。
在上述实施方式的基础上，第一厚度t1、第二厚度t2、第三厚度t3及第四厚度t4需要满足下述关系：0.1≤t1/t2≤0.9，t1为0.1～5μm，t2为0.1～10μm；0.1≤t3/t4≤0.9，t3为0.1～5μm，t4为0.1～10μm。
在上述实施方式的基础上，第一涂层10的机械强度大于第二涂层20的机械强度是通过对第一涂层10的组成改变实现的。具体地，第一涂层10包括勃姆石、氧化铝、氧化硅及钛酸钡等无机涂层中的一种或多种。需要理解的是，机械强度高的第一涂层10设置于内层，即位于基膜30与第二涂层20之间，使得内层的强度足够大，以便支撑起隔膜结构的整个框架。
在上述实施方式的基础上，第二涂层20的保液能力大于第一涂层10的保液能力是通过对第二涂层20的组成改变实现的。具体地，第二涂层20包括聚合物纳米颗粒、纳米纤维、芳纶、PMMA和PVDF中的一种或多种。需要理解的是，孔隙率高的第二涂层20位于外层，使得隔膜结构的外层作为吸液层，能够更直接与电解液接触，提高隔膜结构的浸润性能。
作为一个优选的实施方式，第一涂层10的机械强度大于第二涂层20的机械强度，第二涂层20的保液能力大于第一涂层10的保液能力；具体地，第一涂层10包括勃姆石涂层、氧化铝涂层、氧化硅涂层及钛酸钡涂层中的一种或多种，第二涂层20包括聚合物纳米颗粒涂层、纳米纤维涂层、芳纶涂层、PMMA涂层和PVDF涂层中的一种或多种；其中，机械强度高的第一涂层10在内层，孔隙率高的第二涂层20在外层，使得外层作为吸液层更直接与电解液接触，且内层作为强度层可以更稳定地支撑起隔膜结构的整个框架。
在上述的实施方式的基础上，复合隔膜结构可以为单侧涂层结构，如图1和图2所示，基膜30包括第一表面31与第二表面32，第一表面31或第二表面32上依次涂设加强保液涂层。复合隔膜结构还可以为双侧涂层结构，如图3所示，基膜30包括第一表面31与第二表面32，第一表面31和第二表面32上均涂设有加强保液涂层。
为了进一步方便本领域技术人员理解，如图2所示，从隔膜结构的加工成形角度进行介绍：首先，选用PP或PE材料制成基膜30；接着，在基膜30上用喷涂或压印的方式涂覆一层涂层，为第一涂层10；其中，第一涂层10为上薄下厚的结构，其厚度沿着TD方向呈线性分布，薄的一侧为电芯的上层，即第一顶端面11，其最外侧的厚度为第一厚度t1，厚的一侧为电芯的下层，即第一底端面12，其最外侧的厚度为第二厚度t2；其中，上述参数满足下述关系：t1<t2；t1取值0.1～5μm，优选0.2～3μm；t2取值0.1～10μm，优选0.2～5μm；t1/t2满足0.1～0.9，优选0.1～0.6。
最终，在第一涂层10上用喷涂或压印的方法涂覆第二涂层20，第二涂层20为上厚下薄的结构，且其厚度同样沿着TD方向呈线性分布，薄的一侧为电芯的下层，即第二底端面22，其最外侧的厚度为第四厚度t4，厚的一侧为电芯的上层，即第二顶端面21，其最外侧的厚度为第三厚度t3，满足t4<t3；t4取值0.1～5μm，优选0.2～3μm；t3取值0.1～10μm，优选0.2～5μm；t1/t2满足0.1～0.9，优选0.1～0.6。另外地，为使隔膜结构表面整体平整，上述参数还应满足t1+t4＝t2+t3。
本实施例还提供一种电极组件，电极组件包括实施例一中的复合隔膜结构，还包括正极片与阴极片；复合隔膜结构设置在正极片与阴极片之间，三者叠设后，可以通过卷芯设备卷绕呈电极组件；实施例一中叙述了关于复合隔膜结构的具体结构及技术效果，本实施例的电极组件引用了该结构，同样具有其技术效果。综上所述，本实施例的电极组件具备机械强度高与浸润性能高的优点，从而使得电极组件的稳定性与电学性能更佳。
本实施例还提供一种锂电池，锂电池包括顶端部与底端部，顶端部与底端部之间设置有如实施例二的电极组件。示例性的，锂电池包括铝壳，铝壳中开设有电芯槽，电极组件放入电芯槽后，通过顶盖密封电芯槽，此时，电芯槽的槽底即为底端部，顶盖即为顶端部。实施例一中叙述了关于复合隔膜结构的具体结构及技术效果，本实施例引用的电极组件包括该复合隔膜结构，同样具有其技术效果。综上所述，本实施例的锂电池具备机械强度高与浸润性能高的优点，从而使得电极组件的稳定性与电学性能更佳。
下面通过具体实施例进一步阐述本发明。本发明所采用的原料均可从市场购得或者在本领域常用，下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。
实施例1
如图2所示，本实施例提供的复合隔膜结构包括基膜30，基膜30至少一表面上涂设有加强保液涂层；加强保液涂层沿高度方向(H)的顶端的机械强度小于加强保液涂层沿高度方向(H)的底端的机械强度，加强保液涂层沿高度方向(H)的顶端的保液能力大于加强保液涂层沿高度方向(H)的底端的保液能力。
本实施例中的加强保液涂层包括设在基膜30上的第一涂层10和设在第一涂层10上的第二涂层20；第一涂层10的机械强度大于第二涂层20的机械强度，第二涂层20的保液能力大于第一涂层10的保液能力；第一涂层10包括沿高度方向(H)相对设置的第一顶端面11和第二底端面12；第一顶端面11的厚度t1小于第一底端面12的厚度t2；第二涂层20包括沿高度方向(H)相对设置的第二顶端面21和第二底端面22；第二顶端面21的厚度t4大于第二底端面22的厚度t3。
其中，第一顶端面11的厚度为第一厚度t1，第二顶端面21的厚度为第四厚度t4；第一底端面12的厚度为第二厚度t2，第二底端面22的厚度为第三厚度t3；其中，第一厚度t1与第四厚度t4之和，等于，第二厚度t2与第三厚度t3之和。同时，第一涂层10的厚度沿从第一顶端面11至第一底端面12的方向递增；第二涂层20的厚度沿从第二顶端面21至第二底端面22的方向递减；即第一涂层10与第二涂层20之间的接合线呈斜线状。其中，t1＝t3＝1μm，t2＝t4＝2μm。
实施例2
本实施例提供的复合隔膜结构，其与实施例1的区别在于，第一涂层10及第二涂层20的厚度均得到提高；具体地，t1＝t3＝1.5μm，t2＝t4＝4μm。
实施例3
本实施例提供的复合隔膜结构，其与实施例1的区别在于，第一顶端面11及第二底端面22的厚度更小，第一底端面12及第二顶端面21的厚度更大；具体地，t1＝t3＝0.5μm，t2＝t4＝2.5μm。
实施例4
本实施例提供的复合隔膜结构，其与实施例1的区别在于，第二涂层20的占比更大；具体地，t1＝0.5μm；t2＝2μm；t3＝1μm；t4＝2.5μm。
实施例5
本实施例提供的复合隔膜结构，其与实施例1的区别在于，第一涂层10的占比更大；具体地，t1＝1μm；t2＝2.5μm；t3＝0.5μm；t4＝2μm。
实施例6
如图6所示，本实施例提供的复合隔膜结构，其与实施例1的区别在于，第一顶端面11的厚度及第二底端面22的厚度最小的情况，t1＝0μm；t2＝3μm；t3＝0μm；t4＝3μm。
对比例1
如图7所示，本对比例提供的隔膜结构为常规的隔膜结构，其包括隔膜基膜1，隔膜基膜1上设有涂层一2，涂层一2上设有涂层二3，涂层一2及涂层二3的厚度呈均匀设置；其中，涂层一2的厚度为1.5μm，涂层二3的厚度为1.5μm。其中，涂层一2为机械强度层，涂层二3为吸液层，即下方设置机械强度层，上方设置吸液层，机械强度层用于提供机械强度，吸液层用于提供保液能力。
对比例2
如图8所示，本对比例提供的隔膜结构括隔膜基膜1，隔膜基膜1上设有涂层一2和涂层二3；沿高度方向(H)，涂层二3及涂层一2依次设置，且两个涂层均未完全覆盖隔膜基膜1，其中，涂层一2为机械强度层，涂层二3为吸液层，即下方设置机械强度层，上方设置吸液层，机械强度层用于提供机械强度，吸液层用于提供保液能力。
对比例3
如图9所示，本对比例提供的隔膜结构括隔膜基膜1，隔膜基膜1上设有涂层一2和涂层二3；其中，对比例3中的涂层一2不完全地覆盖隔膜基膜1，且涂层一2具备一倾斜面，其中涂层二3能够完全覆盖涂层一2的倾斜面。其中，涂层一2为机械强度层，涂层二3为吸液层，即下方设置机械强度层，上方设置吸液层，机械强度层用于提供机械强度，吸液层用于提供保液能力。
接下来本发明对实施例1-6及对比例1-3进行循环性能侧，并对实施例1-6及对比例1-3进行进行存储性能测试；
循环性能测试流程：在25℃下，1C充电，1C放电，反复循环直至容量保持率达到80％，随后测试其循环圈数；
存储性能测试流程：在25℃环境下存储一年，随后，测试其可逆容量恢复率。
得到的测试结果如下：
| 循环性能(25℃1C/1C＠80％) | 存储性能(25℃1年) | |
| 实施例1 | 4000圈 | 90％ |
| 实施例2 | 3600圈 | 94％ |
| 实施例3 | 4200圈 | 95％ |
| 实施例4 | 4100圈 | 90％ |
| 实施例5 | 3800圈 | 94％ |
| 实施例6 | 4300圈 | 95％ |
| 对比例1 | 2000圈 | 80％ |
| 对比例2 | 2500圈 | 88％ |
| 对比例3 | 2800圈 | 86％ |
综上所述，本实施例提供的复合隔膜结构，相比对比例中常规的隔膜结构，具备更高的机械强度与更高的浸润性能，使得采用该复合隔膜结构的锂电池具备更优的循环性能及存储性能。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种锂电池的复合隔膜结构，其特征在于，包括基膜(30)，所述基膜(30)的至少一表面上涂设有加强保液涂层；
所述加强保液涂层沿高度方向(H)的顶部的机械强度小于所述加强保液涂层沿高度方向(H)的底部的机械强度，所述加强保液涂层沿高度方向(H)的顶部的保液能力大于所述加强保液涂层沿高度方向(H)的底部的保液能力；
所述加强保液涂层包括设在所述基膜(30)上的第一涂层(10)和设在所述第一涂层(10)上的第二涂层(20)；所述第一涂层(10)的机械强度大于所述第二涂层(20)的机械强度，所述第二涂层(20)的保液能力大于所述第一涂层(10)的保液能力；所述第一涂层(10)包括沿高度方向(H)相对设置的第一顶端面(11)和第一底端面(12)；所述第一顶端面(11)的厚度t1小于所述第一底端面(12)的厚度t2；所述第二涂层(20)包括沿高度方向(H)相对设置的第二顶端面(21)和第二底端面(22)；所述第二顶端面(21)的厚度t4大于所述第二底端面(22)的厚度t3。
2.根据权利要求1所述的一种锂电池的复合隔膜结构，其特征在于，所述第一涂层(10)的厚度沿从所述第一顶端面(11)至所述第一底端面(12)的方向递增；
所述第二涂层(20)的厚度沿从所述第二顶端面(21)至所述第二底端面(22)的方向递减。
3.根据权利要求1所述的一种锂电池的复合隔膜结构，其特征在于，所述第一涂层(10)包括沿从所述第一顶端面(11)至所述第一底端面(12)的方向依次连接的第一厚度恒定段和第一厚度渐变段，所述第一厚度渐变段的厚度沿从所述第一顶端面(11)至所述第一底端面(12)的方向递增；
所述第二涂层(20)包括沿从所述第一顶端面(11)至所述第一底端面(12)的方向依次连接的第二厚度恒定段和第二厚度渐变段，所述第二厚度渐变段的厚度沿从所述第一顶端面(11)至所述第一底端面(12)的方向递减。
4.根据权利要求1所述的一种锂电池的复合隔膜结构，其特征在于，所述第一涂层(10)包括沿从所述第一顶端面(11)至所述第一底端面(12)的方向依次连接的第三厚度渐变段和第三厚度恒定段，所述第三厚度渐变段的厚度沿从所述第一顶端面(11)至所述第一底端面(12)的方向递增；
所述第二涂层(20)包括沿从所述第一顶端面(11)至所述第一底端面(12)的方向依次连接的第四厚度渐变段和第四厚度恒定段，所述第四厚度渐变段的厚度沿从所述第一顶端面(11)至所述第一底端面(12)的方向递减。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的一种锂电池的复合隔膜结构，其特征在于，所述第一顶端面(11)的厚度t1与所述第一底端面(12)的厚度t2的比值满足：0.1≤t1/t2≤0.9，t1为0.1～5μm，t2为0.1～10μm；所述第二底端面(22)的厚度t3与所述第二顶端面(21)的厚度t4的比值满足：0.1≤t3/t4≤0.9，t3为0.1～5μm，t4为0.1～10μm。
6.根据权利要求1所述的一种锂电池的复合隔膜结构，其特征在于，所述第一涂层(10)包括勃姆石、氧化铝、氧化硅及钛酸钡中的一种或多种；
所述第二涂层(20)包括聚合物纳米颗粒、纳米纤维、芳纶、PMMA和PVDF中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种锂电池的复合隔膜结构，其特征在于，所述基膜(30)包括第一表面(31)与第二表面(32)，所述第一表面(31)和所述第二表面(32)上均涂设有所述加强保液涂层。
8.一种电极组件，其特征在于，包括如权利要求1-7中任一项所述的锂电池的复合隔膜结构。
9.一种锂电池，其特征在于，包括如权利要求8所述的电极组件。
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