CN116114114A - 一种隔膜、包含该隔膜的电化学装置和电子装置 - Google Patents
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Abstract
一种隔膜、包含该隔膜的电化学装置和电子装置,其中,隔膜(30)包括多孔基材(31)和设置在多孔基材(31)至少一个表面上的多孔涂层(32),多孔涂层(32)包括聚合物,聚合物包括聚合物颗粒;在多孔涂层(32)表面的130μm×100μm区域内,最大直径处于5μm至14μm之间的聚合物颗粒的数量为100个至180个。隔膜中的大粒径聚合物能够使电化学装置的拐角处界面间隙增大。这样,电化学装置充放电循环过程中,拐角界面处的电解液能够实现良好的浸润,有效改善了电化学装置的拐角紫斑/黑斑问题。
Description
技术领域
本申请涉及电化学技术领域,具体涉及一种隔膜、包含该隔膜的电化学装置和电子装置。
背景技术
电化学装置,如电池,因其具有工作电压高、能量密度高、环境友好、循环稳定等优点,被广泛应用于穿戴设备、智能手机、无人机、笔记本电脑等领域。随着现代信息技术的发展及电化学装置应用的拓展,对电池的综合性能要求越来越高。
隔膜作为电池中的重要组成部分,对电池的综合性能的影响至关重要。但是,将现有的隔膜应用于电池中,电池拐角处界面间隙小,电池充放电循环过程中,拐角处容易因挤压使电解液无法浸润,从而出现拐角紫斑/黑斑问题。
发明内容
本申请提供了一种隔膜、包含该隔膜的电化学装置和电子装置,以改善电化学装置拐角紫斑/黑斑问题。
需要说明的是,在本申请的发明内容中,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。
本申请的第一方面提供了一种隔膜,隔膜包括多孔基材和设置在多孔基材至少一个表面上的多孔涂层,多孔涂层包括聚合物,聚合物包括聚合物颗粒;在多孔涂层表面的130μm×100μm区域内,最大直径处于5μm至14μm之间的聚合物颗粒的数量为100个至180个。
本申请的隔膜采用扫描电子显微镜(SEM)在500倍的放大倍数下观察,在130μm×100μm区域(也即一个目镜所能观察到的区域)内,最大直径处于5μm至14μm之间的聚合物颗粒的数量为100个至180个。通过将最大直径处于5μm至14μm之间的聚合物颗粒的数量调控在上述范围内,使隔膜中的大粒径(最大直径处于5μm至14μm之间)聚合物起到在电化学装置的拐角缓冲造间隙的作用,使电化学装置的拐角界面间隙增大。这样,电化学装置充放电循环过程中,拐角界面处的电解液能够实现良好的浸润。由此,电化学装置的拐角紫斑/黑斑问题得以有效改善。并且,相较于现有技术中通常采用的常规粒径的聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物(PVDF-HFP),本申请采用的大粒径聚合物颗粒软化点更低,更容易在电化学装置中发挥粘结作用,增加隔膜与正极或负极的粘结力,抑制负极膨胀所带来的的电化学装置的变形问题。本申请中的紫斑或黑斑,为本领域已知的紫斑或黑斑。
本申请的多孔涂层设置在多孔基材至少一个表面上,具体地,多孔基材的一个表面上设置有多孔涂层,或者多孔基材的两个表面上均设置有多孔涂层,其中,多孔基材的表面是指沿自身厚度方向相对的两个表面。本领域技术人员应当理解,多孔涂层可以设置在多孔基材表面的全部区域或部分区域,只要能实现本申请目的即可。本申请的多孔基材和多孔涂层均具有孔结构,例如,多孔基材的孔径为10nm至60nm,多孔涂层的孔隙率为30%至55%。
本申请对多孔基材和多孔涂层的厚度没有特别限制,只要能实现本申请目的即可。例如,多孔涂层和多孔基材的厚度比为1:2至1:5,多孔基材的厚度为12μm至40μm,多孔涂层的厚度可以为5μm至20μm。在本申请中,多孔涂层的厚度是指在多孔基材的任一表面上的单层的多孔涂层的厚度。
在本申请中,多孔基材的材料可以包括但不限于聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚酰亚胺中的至少一种。优选地,多孔基材的材料包括重均分子量为100000至1000000的聚丙烯。当聚丙烯的重均分子量过小时(例如小于100000),会影响多孔基材和多孔涂层之间的粘结性,从而影响电化学装置的封装性能。当聚丙烯的重均分子量过大时(例如大于1000000),会影响多孔涂层的厚度一致性,从而影响隔膜的厚度一致性和电化学装置的封装性能。通过调控多孔基材材料中的聚丙烯的重均分子量在上述范围内,例如,聚丙烯的重均分子量可以为100000、200000、400000、600000、800000、1000000或为其间的任意范围,可以有效改善电化学装置的封装性能。
在本申请的一种实施方案中,在多孔涂层表面的130μm×100μm区域内,最大直径小于5μm的聚合物颗粒的数量为10个至40个,最大直径大于14μm的聚合物颗粒的数量为0个至10个。通过将最大直径小于5μm的聚合物颗粒的数量和最大直径大于14μm的聚合物颗粒的数量调控在上述范围内,使多孔涂层表面的任意130μm×100μm区域内,大部分聚合物颗粒的最大直径处于5μm至14μm之间,多孔涂层中聚合物颗粒粒径分布处于上述状态时,多孔涂层在保持粘结力的同时,聚合物颗粒的粒径普遍较大,隔膜中的大粒径聚合物能够起到在电化学装置的拐角缓冲造间隙的作用,使电化学装置的拐角界面间隙增大。这样,采用含有上述多孔涂层的隔膜的电化学装置在充放电循环过程中,拐角界面处的电解液能够实现良好的浸润。由此,电化学装置的拐角紫斑/黑斑问题得以有效改善。
在本申请的一种实施方案中,聚合物颗粒的粒径满足:1μm≤Dv10≤3μm、4μm≤Dv50≤8μm、7μm≤Dv90≤20μm。例如,Dv10可以为1μm、1.5μm、2μm、2.5μm、3μm或为其间的任意范围,Dv50可以为4μm、5μm、6μm、7μm、8μm或为其间的任意范围,Dv90可以为7μm、9μm、12μm、15μm、17μm、20μm或为其间的任意范围。采用具有上述颗粒粒径的聚合物,更利于改善隔膜的厚度一致性,进而改善电化学装置的封装性能。同时,聚合物的颗粒粒径处于上述范围内,更利于使多孔涂层表面的任意130μm×100μm区域内,大部分聚合物颗粒的最大直径处于5μm至14μm之间,多孔涂层中聚合物颗粒粒径分布处于上述状态时,多孔涂层在保持粘结力的同时,聚合物颗粒的粒径普遍较大,隔膜中的大粒径聚合物能够起到在电化学装置的拐角缓冲造间隙的作用,使电化学装置的拐角界面间隙增大。这样,采用含有上述多孔涂层的隔膜的电化学装置在充放电循环过程中,拐角界面处的电解液能够实现良好的浸润。由此,电化学装置的拐角紫斑/黑斑问题得以有效改善。在本申请中,Dv10表示颗粒在体积基准的粒度分布中,从小粒径侧起,达到体积累积10%的粒径。Dv50表示颗粒在体积基准的粒度分布中,从小粒径侧起,达到体积累积50%的粒径。Dv90表示颗粒在体积基准的粒度分布中,从小粒径侧起,达到体积累积90%的粒径。
在本申请的一种实施方案中,聚合物的组分包括聚偏氟乙烯、聚丙烯酸酯、丁苯橡胶、聚丙烯酰胺或聚烯烃中的至少一种;聚丙烯酸酯由以下单体中的至少一种聚合而成:苯乙烯、丁二烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸异丁酯、甲基丙烯异丁酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸异辛酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸环氧甲酯;构成聚烯烃的单体为C19至C35的烯烃。优选地,聚合物的组分包括聚偏氟乙烯、聚苯乙烯-丙烯酸异丁酯、聚苯乙烯-丙烯酸异辛酯或丁苯橡胶中的至少一种。在本申请中,聚偏氟乙烯包括聚偏氟乙烯均聚物和PVDF-HFP,PVDF-HFP中六氟丙烯(HFP)的质量含量大于0%且小于等于(小于或等于)5%。上述组分的聚合物具有良好的热稳定性和耐电解液性能,其所具有的交联结构使其在多孔涂层中呈无规则分布,且粘结力较高,使得多孔基材和多孔涂层之间的粘结性得以保障,隔膜的凝胶现象也得以改善,进而改善电化学装置的封装性能。另外,包含上述聚合物的隔膜,其与正极和负极之间也具有良好的粘结性,能够抑制负极膨胀带来的变形问题,进而改善电化学装置的结构稳定性。尤其对于含羧基或羟基等极性官能团的聚合物,其能够改善电解液的亲和性以充分浸润隔膜,以及改善隔膜与正极、隔膜与负极之间的粘结性,在改善隔膜凝胶现象的基础上,更有利于改善电化学装置的结构稳定性。此外,上述聚合物价格较低,有利于控制隔膜的成本。
在本申请的一种实施方案中,多孔涂层还包括辅助粘结剂、润湿剂和增稠剂;基于多孔涂层的质量,聚合物的质量百分含量为76.5%至92.5%,辅助粘结剂的质量百分含量为4%至20%,润湿剂的质量百分含量为3%至5%,增稠剂的质量含量为0.5%至1%。优选地,聚合物的质量百分含量为80%至90%,辅助粘结剂的质量百分含量为5%至10%,润湿剂的质量百分含量为3%,增稠剂的质量含量为0.5%。例如,聚合物的质量可以为76.5%、78%、80%、82%、84%、85%、86%、88%、90%、92%、92.5%或为其间的任意范围,辅助粘结剂的质量百分含量可以为4%、5%、10%、15%、17.5%或为其间的任意范围,增稠剂的质量百分含量可以为0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1%或为其间的任意范围,润湿剂的质量百分含量可以为3%、3.5%、4%、4.5%、5%或为其间的任意范围。聚合物的质量百分含量过低(例如低于76.5%),会影响多孔基材和多孔涂层之间的粘结性,例如粘结力和/或粘结面积等;聚合物的质量百分含量过高(例如高于92.5%),聚合物容易堵塞多孔基材的孔结构而影响锂离子的传输,甚至导致电化学装置出现析锂和拐角紫斑/黑斑现象。将多孔涂层中的聚合物、辅助粘结剂、润湿剂和增稠剂的质量百分含量调控在上述范围内,得到的隔膜具有良好的厚度一致性,并且隔膜中的大粒径聚合物使得电化学装置的拐角处界面间隙增大。这样,电化学装置充放电循环过程中,拐角界面处的电解液能够实现良好的浸润,有效改善了电化学装置的拐角紫斑/黑斑问题。本申请对辅助粘结剂、增稠剂和润湿剂没有特别限制,只要能实现本申请的目的即可,例如,辅助粘结剂可以包括但不限于甲基丙烯酸环己酯、丙烯酸异丁酯或甲基丙烯酸甲酯中的至少一种,增稠剂可以包括但不限于羧甲基纤维素钠、海藻酸或明胶中的至少一种,润湿剂可以包括但不限于烷基萘磺酸盐、十二烷基苯磺酸钠或聚氧乙烯脂肪醇醚中的至少一种。
在本申请的一种实施方案中,聚合物的玻璃化转变温度(Tg)为40℃至65℃。当聚合物的Tg过低时(例如低于40℃),在隔膜后处理(例如烘干处理)过程中,容易使多孔基材和多孔涂层之间发生粘连而堵塞多孔基材和多孔涂层的孔结构,影响锂离子的传输而导致电化学装置产生析锂和拐角紫斑/黑斑现象。当聚合物的Tg过高时(例如高于65℃),会影响多孔基材和多孔涂层之间的粘结性,使得电化学装置因粘结性不足而存在变形的风险。例如,聚合物的Tg可以为40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃或为其间的任意范围,通过调控聚合物的Tg在上述范围内,在改善电化学装置的拐角紫斑/黑斑问题的基础上,也不会影响电化学装置的其它性能,例如锂离子的传输性能和电化学装置的结构稳定性等。
在本申请的一种实施方案中,聚合物的溶胀度为50%至150%。当聚合物的溶胀度过小(例如小于50%)时,会影响多孔基材和多孔涂层之间的粘结性,例如粘结力和/或粘结面积等。当聚合物在测试电解液中的溶胀度过大(例如大于150%)时,聚合物容易堵塞多孔基材的孔结构而影响锂离子的传输,甚至导致电化学装置出现析锂和黑斑现象。通过调控聚合物的溶胀度在上述范围内,例如,聚合物的溶胀度可以为50%、60%、70%、80%、90%、100%、110%、120%、130%、140%、150%或为其间的任意范围,多孔基材和多孔涂层之间的粘结性得以保障,隔膜的凝胶现象也得以改善,从而有利于改善电化学装置的拐角紫斑/黑斑问题。在本申请中,上述溶胀度为本领域公知的溶胀度。
在本申请的一种实施方案中,聚合物的球形度大于等于0.7且小于1.0。当聚合物的球形度过小时(例如小于0.7),聚合物溶于覆盖多孔基材中的孔结构,影响锂离子的传输而导致电化学装置产生析锂和拐角紫斑/黑斑现象。通过调控聚合物的球形度在上述范围内,例如,聚合物的球形度可以为0.7、0.75、0.8、0.85、0.9、0.95、0.99或为其间的任意范围,在改善电化学装置的拐角紫斑/黑斑问题的基础上,也不会影响电化学装置中锂离子的传输性能,例如动力学性能。在本申请中,上述球形度为现有技术中已知的球形度。
在本申请的一种实施方案中,多孔涂层的粘结力为2N/m至6N/m。当多孔涂层的粘结力过低时(例如低于2N/m),电化学装置在充放电循环的后期容易发生变形。当多孔涂层的粘结力过高时(例如高于6N/m),在电化学装置处拐角区域以外的主体区域容易出现电解液浸润不良而导致的拐角紫斑/黑斑问题。将多孔涂层的粘结力调控在上述范围内,更利于改善电化学装置的拐角紫斑/黑斑问题和循环后期的变形问题。在本申请中,多孔涂层的粘结力为湿压粘结力。
在本申请的一种实施方案中,多孔涂层的水滴接触角为60°至90°。通过调控多孔涂层的水滴接触角在上述范围内,例如,多孔涂层的水滴接触角可以为60°、61°、70°、75°、80°、85°、90°或为其间的任意范围,说明隔膜具有良好的浸润性,能够被电解液充分浸润。在本申请中,上述水滴接触角为现有技术中已知的水滴接触角。
在本申请的一种实施方案中,多孔涂层的面密度为0.1g/m2至0.4g/m2。当多孔涂层的面密度过小时(例如小于0.1g/m2),会影响多孔基材和多孔涂层之间的粘结性。当多孔涂层的面密度过大时(例如大于0.4g/m2),会影响锂离子的传输而导致电化学装置产生析锂和拐角紫斑/黑斑现象。通过调控多孔涂层的面密度在本申请的范围内,例如,多孔涂层的面密度可以为0.1g/m2、0.15g/m2、0.2g/m2、0.25g/m2、0.3g/m2、0.35g/m2、0.4g/m2或为其间的任意范围,在改善电化学装置的拐角紫斑/黑斑问题的基础上,也不会影响电化学装置中锂离子的传输性能。
在本申请的一种实施方案中,隔膜的厚度协方差(COV)值为0.01至0.02。例如,隔膜的厚度COV可以为0.01、0.012、0.014、0.016、0.018、0.02或为其间的任意范围,说明隔膜具有良好的厚度一致性,从而有利于改善电化学装置的封装性能,例如,对于含有多极耳的电化学装置,能够提高电化学装置的卷绕优率。在本申请中,上述极耳和卷绕优率均为本领域公知的极耳和卷绕优率,上述厚度COV为现有技术中公知的厚度COV。
在本申请的一种实施方案中,隔膜的厚度极差值为0μm至3.3μm;例如,隔膜的厚度差值可以为0μm、1μm、2μm、3μm、3.1μm、3.2μm、3.3μm或为其间的任意范围,说明隔膜具有良好的厚度一致性,从而有利于改善电化学装置的封装性能,例如,对于含有多极耳的电化学装置,能够提高电化学装置的卷绕优率。
在本申请的一种实施方案中,隔膜的离子电阻为0.5Ω至1.5Ω。例如,隔膜的离子电阻可以为0.5Ω、0.7Ω、0.9Ω、1.1Ω、1.3Ω、1.5Ω或为其间的任意范围。当隔膜的离子电阻过小时(例如小于0.5Ω),隔膜的离子传输速度较快,电化学装置容易发热,影响电化学装置的安全性能。当隔膜的离子电阻过大时(例如大于1.5Ω),电化学装置更容易出现紫斑/黑斑问题。将隔膜的离子电阻调控在上述范围内,更利于改善电化学装置的拐角紫斑/黑斑问题。
本申请对隔膜的制备方法没有特别限制,只要能实现本申请的目的即可,例如,隔膜的制备方法可以包括但不限于以下步骤:将多孔涂层中所用的物质(例如聚合物、粘结剂、润湿剂和增稠剂等)加入溶剂中混合均匀得到多孔涂层浆料,然后将多孔涂层浆料涂覆在多孔基材的表面,烘干处理得到隔膜。其中,本申请对上述溶剂没有特别限制,只要能实现本申请的目的即可,例如,溶剂可以包括但不限于水、乙醇、N-甲基吡咯烷酮(NMP)或二甲基乙酰胺中的至少一种。本申请对上述涂覆的方法没有特别限制,只要能实现本申请的目的即可。例如旋转喷涂法和微凹辊涂法等,优选为微凹辊涂法。微凹辊涂法的采用,更利于改善电化学装置的拐角紫斑/黑斑问题,同时采用微凹辊涂法制得的隔膜,具有更好的厚度一致性,同时由于本申请对多孔涂层中所用的物质进一步选择,使隔膜也更耐电解液和高温,从而更利于解决高温喷涂隔膜的凝胶问题,生产成本也更低。
本申请的第二方面提供了一种电化学装置,其包括上述任一实施方案中的隔膜。
在本申请的一种实施方案中,电化学装置还包括电解液,电解液包括羧酸酯;基于电解液的质量,羧酸酯的质量百分含量为10%至65%。当羧酸酯的质量百分含量过高时(例如高于60%),会影响电化学装置的高温性能。通过调控羧酸酯的质量百分含量在上述范围内,例如,羧酸酯的质量百分含量可以为10%、20%、30%、40%、50%、60%、65%或为其间的任意范围,在改善电化学装置拐角紫斑/黑斑问题的基础上,有利于改善电化学装置的高温性能。
在本申请的一种实施方案中,羧酸酯包括丙酸丁酯、丙酸戊酯、γ-丁内酯、γ-戊内酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸异丙酯、乙酸丁酯、乙酸仲丁酯、乙酸异丁酯、乙酸叔丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丙酸异丙酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、丁酸丙酯、异丁酸甲酯、异丁酸乙酯、戊酸甲酯、戊酸乙酯、特戊酸甲酯或特戊酸乙酯中的至少一种。上述羧酸酯不易与上述隔膜发生反应,有利于抑制隔膜的凝胶现象,从而改善电化学装置的封装性能,且大粒径的聚合物的设置使电化学装置的拐角紫斑/黑斑问题得到有效改善。
在本申请中,电解液还可以包括其它非水溶剂,本申请对其它非水溶剂没有特别限制,只要能实现本申请的目的即可,例如可以包括但不限于碳酸酯化合物、醚化合物或其它有机溶剂中的至少一种。上述碳酸酯化合物可以包括但不限于链状碳酸酯化合物、环状碳酸酯化合物或氟代碳酸酯化合物中的至少一种。上述链状碳酸酯化合物可以包括但不限于碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二丙酯(DPC)、碳酸甲丙酯(MPC)、碳酸乙丙酯(EPC)或碳酸甲乙酯(EMC)中的至少一种。上述其它环状碳酸酯可以包括但不限于碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)、碳酸亚丁酯(BC)或碳酸乙烯基亚乙酯(VEC)中的至少一种。氟代碳酸酯化合物可以包括但不限于氟代碳酸亚乙酯(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。上述醚化合物可以包括但不限于乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚、二丁醚、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、1,3-二氧六环、1,4-二氧六环或1,3-二氧五环中的至少一种。上述其它有机溶剂可以包括但不限于乙基乙烯基砜、甲基异丙基砜、异丙基仲丁基砜、环丁砜、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、甲酰胺、二甲基甲酰胺、乙腈、磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三辛酯或磷酸酯中的至少一种。基于电解液的质量,上述其它非水溶剂的质量百分含量为5%至80%,例如5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%或为其间的任意范围。
在本申请中,电解液还可以包括锂盐,本申请对锂盐没有特别限制,只要能实现本申请的目的即可,例如锂盐可以包括但不限于六氟磷酸锂(LiPF6)、LiAsF6、LiClO4、LiCH3SO3、LiCF3SO3、LiN(SO2CF3)2、LiC(SO2CF3)3或LiSiF6中的至少一种,优选为LiPF6。
在本申请中,上述正极为电化学装置中的正极,正极通常包括正极集流体和正极材料层,在本申请中,正极集流体没有特别限制,只要能够实现本申请目的即可,例如可以包括但不限于铝箔、铝合金箔或复合集流体等。在本申请中,对正极集流体的厚度没有特别限制,只要能够实现本申请目的即可,例如厚度为8μm至12μm。在本申请中,正极材料层可以设置于正极集流体厚度方向上的一个表面上,也可以设置于正极集流体厚度方向上的两个表面上。需要说明,这里的“表面”可以是正极集流体的全部区域,也可以是正极集流体的部分区域,本申请没有特别限制,只要能实现本申请目的即可。
在本申请中,正极材料层中包括正极活性材料,本申请对正极活性材料没有特别限制,只要能够实现本申请目的即可,例如可以包括但不限于锂或过渡金属元素的复合氧化物、硫化物、硒化物或卤化物中的至少一种。本申请对上述过渡金属元素没有特别限制,只要能实现本申请的目的即可,例如可以包括镍、锰、钴或铁中的至少一种。具体地,正极活性材料可以包括LiCoO2、LiNiO2、LiMnO2、LiMn2O4、Li(Nia1Cob1Mnc1)O2(0<a1<1,0<b1<1,0<c1<1,a1+b1+c1=1)、LiMn2O4LiNi1-y1Coy1O2(0<y1<1)、LiCol-y2Mny2O2(0<y2<1)、LiNil-y3Mny3O2(0<y3<1)、Li(Nia2Mnb2Coc2)O4(0<a2<2,0<b2<2,0<c2<2,a2+b2+c2=2)、LiMn2-z1Niz1O4(0<z1<2)、LiMn2-z2Coz2O4(0<z2<2)、Li(Nia3Cob3Alc3)O2(0<a3<1,0<b3<1,0<c3<1,a3+b3+c3=1)、LiCoPO4或LiFePO4中的至少一种。
正极材料层还可以包括粘结剂,本申请对粘结剂没有特别限制,只要能够实现本申请目的即可,例如可以包括但不限于聚乙烯醇、羧甲基纤维素、羟丙基纤维素、二乙酰基纤维素、聚氯乙烯、羧化的聚氯乙烯、聚氟乙烯、含亚乙基氧的聚合物、聚乙烯吡咯烷酮、聚氨酯、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、丁苯橡胶、丙烯酸(酯)化的丁苯橡胶、环氧树脂或尼龙中的至少一种。
在本申请中,正极材料层中还可以包括导电剂,本申请对导电剂没有特别限制,只要能够实现本申请目的即可,例如可以包括但不限于天然石墨、人造石墨、导电炭黑(SuperP)、碳纳米管(CNTs)、碳纤维、鳞片石墨、科琴黑、石墨烯、金属材料或导电聚合物中的至少一种。上述碳纳米管可以包括但不限于单壁碳纳米管和/或多壁碳纳米管。上述碳纤维可以包括但不限于气相生长碳纤维(VGCF)和/或纳米碳纤维。上述金属材料可以包括但不限于金属粉和/或金属纤维,具体地,金属可以包括但不限于铜、镍、铝或银中的至少一种。上述导电聚合物可以包括但不限于聚亚苯基衍生物、聚苯胺、聚噻吩、聚乙炔或聚吡咯中的至少一种。
任选地,正极还可以包括导电层,导电层位于正极集流体和正极材料层之间。本申请对导电层的组成没有特别限制,可以是本领域常用的导电层,例如可以包括但不限于上述导电剂和上述粘结剂。
在本申请中,上述负极为电化学装置中的负极,负极通常包括负极集流体和负极材料层,本申请对负极集流体没有特别限制,只要能够实现本申请目的即可,例如,可以包括但不限于铜箔、铜合金箔、镍箔、不锈钢箔、钛箔、泡沫镍、泡沫铜或复合集流体等。在本申请中,对负极的集流体的厚度没有特别限制,只要能够实现本申请目的即可,例如厚度为4μm至12μm。在本申请中,负极材料层可以设置于负极集流体厚度方向上的一个表面上,也可以设置于负极集流体厚度方向上的两个表面上。需要说明,这里的“表面”可以是负极集流体的全部区域,也可以是负极集流体的部分区域,本申请没有特别限制,只要能实现本申请目的即可。
本申请中,负极材料层包括负极活性材料,其中,负极活性材料没有特别限制,只要能实现本申请的目的即可,例如可以包括但不限于可逆地嵌入/脱嵌锂离子的材料、锂金属、锂金属合金、能够掺杂/脱掺杂锂的材料或过渡金属氧化物中的至少一种。
可逆地嵌入/脱嵌锂离子的材料可以包括但不限于碳材料,碳材料包括结晶碳和/或非晶碳。结晶碳可以包括但不限于无定形的或板形的、小片形的、球形的或纤维形的天然石墨、人造石墨、热解碳、中间相沥青基碳纤维、中间相碳微珠、中间相沥青或高温锻烧炭(如石油或衍生自煤焦油沥青的焦炭)。非晶碳可以包括但不限于软碳、硬碳、中间相沥青碳化产物或烧制焦炭中的至少一种。锂金属合金包括锂和Na、K、Rb、Cs、Fr、Be、Mg、Ca、Sr、Si、Sb、Pb、In、Zn、Ba、Ra、Ge、Al或Sn中的至少一种金属。能够掺杂/脱掺杂锂的材料可以包括但不限于Si、SiOx(0<x≤2)、Si/C复合物、Si-Q合金(其中,Q包括碱金属、碱土金属、第13族至第16族元素、过渡元素、稀土元素中的至少一种,但不为Si)、Sn、SnO2、Sn-C复合物、Sn-R(其中,R包括碱金属、碱土金属、第13族至第16族元素、过渡元素、稀土元素中的至少一种,但不为Sn)等。Q和R各自独立第包括Mg、Ca、Sr、Ba、Ra、Sc、Y、Ti、Zr、Hf、Rf、V、Nb、Ta、Db、Cr、Mo、W、Sg、Tc、Re、Bh、Fe、Pb、Ru、Os、Hs、Rh、Ir、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、B、Al、Ga、Sn、In、Tl、Ge、P、As、Sb、Bi、S、Se、Te或Po中的至少一种。过渡金属氧化物可以包括但不限于氧化钒和/或氧化锂钒。
在本申请中,负极材料层中还可以包括导电剂,本申请对导电剂没有特别限制,只要能够实现本申请目的即可,例如可以包括但不限于上述导电剂中的至少一种。
在本申请中,负极材料层中还可以包括粘结剂,本申请对粘结剂没有特别限制,只要能够实现本申请目的即可,例如可以包括但不限于上述粘结剂中的至少一种。
任选地,负极还可以包括导电层,导电层位于负极集流体和负极材料层之间。本申请对导电层的组成没有特别限制,可以是本领域常用的导电层,导电层可以包括但不限于上述导电剂和上述粘结剂。
本申请的电化学装置没有特别限制,其可以包括发生电化学反应的任何装置。在一些实施方案中,电化学装置可以包括但不限于:锂金属二次电池、锂离子二次电池(锂离子电池)、锂聚合物二次电池或锂离子聚合物二次电池等。
电化学装置的制备过程为本领域技术人员所熟知的,本申请没有特别的限制,例如,可以包括但不限于以下步骤:将正极、隔膜和负极按顺序堆叠,并根据需要将其卷绕、折叠等操作得到卷绕结构的电极组件,将电极组件放入包装袋内,将电解液注入包装袋并封口,得到电化学装置;或者,将正极、隔膜和负极按顺序堆叠,然后用胶带将整个叠片结构的四个角固定好得到叠片结构的电极组件,将电极组件置入包装袋内,将电解液注入包装袋并封口,得到电化学装置。此外,也可以根据需要将防过电流元件、导板等置于包装袋中,从而防止电化学装置内部的压力上升、过充放电。
本申请的第三方面提供了一种电子装置,其包括上述任一实施方案中的电化学装置。本申请的电子装置没有特别限定,其可以是用于现有技术中已知的任何电子装置。在一些实施例中,电子装置可以包括,但不限于,笔记本电脑、笔输入型计算机、移动电脑、电子书播放器、便携式电话、便携式传真机、便携式复印机、便携式打印机、头戴式立体声耳机、录像机、液晶电视、手提式清洁器、便携CD机、迷你光盘、收发机、电子记事本、计算器、存储卡、便携式录音机、收音机、备用电源、电机、汽车、摩托车、助力自行车、自行车、照明器具、玩具、游戏机、钟表、电动工具、闪光灯、照相机、家庭用大型蓄电池和锂离子电容器等。
本申请提供了一种隔膜、包含该隔膜的电化学装置和电子装置,其中,隔膜包括多孔基材和设置在多孔基材至少一个表面上的多孔涂层,多孔涂层包括聚合物,聚合物包括聚合物颗粒;在多孔涂层表面的130μm×100μm区域内,最大直径处于5μm至14μm之间的聚合物颗粒的数量为100个至180个。上述方案设置的隔膜中的大粒径聚合物能够起到拐角缓冲造间隙的作用,使电化学装置的拐角处界面间隙增大。这样,电化学装置充放电循环过程中,拐角界面处的电解液能够实现良好的浸润,有效改善了电化学装置的拐角紫斑/黑斑问题。并且,相较于现有技术,本申请采用的大粒径聚合物颗粒软化点更低,更容易在电化学装置中发挥粘结作用,增加隔膜与正极或负极的粘结力,抑制负极膨胀所带来的的电化学装置的变形问题。
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,本领域普通技术人员来讲还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请的一种实施方案中的隔膜剖面结构示意图;
图2为本申请的另一种实施方案中的隔膜剖面结构示意图;
图3为本申请实施例1-3的多孔涂层表面聚合物颗粒的SEM照片;
图4为本申请对比例1的多孔涂层表面聚合物颗粒的SEM照片。
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中的实施例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,在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,隔膜30包括多孔基材31和设置在多孔基材31沿自身厚度方向上的一个表面上的多孔涂层32。可以理解的是,多孔涂层32也可以设置在多孔基材31沿自身厚度方向上的两个表面上(如图2所示)。
以下,举出实施例及对比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”、“%”为质量基准。
测试方法和设备:
多孔涂层表面130μm×100μm区域内聚合物颗粒的数量的测试:
将涂有多孔涂层的隔膜裁切为10mm×10mm的样品,然后将样品放置在SEM下以500倍放大倍率观察,并在视野中选取任意5个130μm×100μm区域(也即一个目镜下所能观察到的区域),分别记录所选取区域中最大直径小于5μm、最大直径处于5μm至14μm之间、最大直径大于14μm的聚合物颗粒的数量,然后分别取平均值,即分别为多孔涂层130μm×100μm区域内最大直径小于5μm、最大直径处于5μm至14μm之间、最大直径大于14μm的聚合物颗粒的数量。
聚合物Tg的测试:
采用差示扫描量热仪测试聚合物的Tg。
聚合物的溶胀度的测试:
将聚合物加入水中,得到固含量为30wt%的乳液,将乳液涂覆在玻璃基板上,在85℃下烘干,得到聚合物胶膜。将质量为m1的聚合物胶膜置于测试电解液中在85℃下浸泡6h,记录此时聚合物胶膜的质量为m2,聚合物的溶胀度=(m2-m1)/m1×100%。每个实施例或对比例测试3次,取平均值为最终的聚合物的溶胀度。
测试电解液由有机溶剂和六氟磷酸锂组成,有机溶剂为EC、PC和DMC按照质量比为7:2:1混合得到,六氟磷酸锂的浓度为1mol/L。
聚合物颗粒粒径的测试:
参照国家标准GB/T 19077-2016(《粒度分布激光衍射法》),使用激光粒度分析仪(如Malvern Master Size 3000)测定Dv10、Dv50、Dv90。
多孔涂层水滴接触角的测试:
采用水滴接触角测试仪进行测试。
厚度测试:
隔膜厚度极差和COV的测试:沿着隔膜长度方向通过万分尺每隔5mm测量1个点,共计测试30个点,然后计算得到隔膜厚度极差和COV。其中,厚度极差和COV为现有技术中已知的厚度极差和COV,可以根据现有技术中已知的方法进行计算。
湿压粘结力的测试:
将锂离子电池满充拆解,得到隔膜与正极复合的部分,将复合的部分裁切为15mm×54.2mm的条状样品,按照国家标准GB/T 2792-1998(《压敏胶粘带180°剥离强度试验方法》)测试隔膜的多孔涂层与正极(正极材料层)之间的粘结力。
凝胶现象判断:
将各实施例和对比例中的锂离子电池放电完毕后拆开,观察锂离子电池内部是否存在凝胶状的物质。如存在凝胶状的物质,则隔膜出现凝胶现象并记为“是”;如不存在凝胶状的物质,则隔膜未出现凝胶现象并记为“否”。
析锂程度判断:
将锂离子电池置于0℃恒温箱中,静置60min,使锂离子电池达到恒温。将达到恒温的锂离子电池在0℃下以1C恒流充电至4.45V,再以4.45V下恒压充电至0.025C,静置5min,接着以1C恒流放电至3.0V;此为一个充放电循环,充放10个循环后,再以1C恒流充电至4.45V,在以4.45V下恒压充电至0.025C,得到循环10圈的满充电池。在湿度小于5%的干燥房中拆解电池,拍照记录负极极片的状态。
根据以下标准判断锂离子电池的析锂程度:
不析锂:负极极片表面无锂沉积;
轻微析锂:负极极片表面锂沉积面积小于10%;
中度析锂:负极极片表面锂沉积面积为10%至30%;
严重析锂:负极极片表面锂沉积面积大于30%。
紫斑/黑斑的测试:
将锂离子电池置于0℃恒温箱中,静置60min,使锂离子电池达到恒温。将达到恒温的锂离子电池在0℃下以1C恒流充电至4.45V,再以4.45V下恒压充电至0.025C,静置5min,接着以1C恒流放电至3.0V;此为一个充放电循环,充放500圈循环后,再以1C恒流充电至4.45V,在以4.45V下恒压充电至0.025C,得到循环500圈的满充电池。在湿度小于5%的干燥房中拆解电池,拍照记录负极极片拐角界面有无紫斑/黑斑出现。如存在紫斑/黑斑,则锂离子电池出现紫斑/黑斑并记为“是”;如不存在紫斑/黑斑,则锂离子电池未出现紫斑/黑斑并记为“否”。
卷绕优率的测试:
使用一台卷绕设备连续生产1000个锂离子电池,统计出因极耳错位导致的锂离子电池报废的个数;卷绕优率=(1-极耳错位报废个数/1000)×100%。其中,当错位严重导致无法焊接时则判定为极耳错位。
实施例1-1
<正极的制备>
将正极活性材料LiCoO2、导电剂导电炭黑、粘结剂聚偏二氟乙烯按照质量比为96:2:2进行混合,加入N-甲基吡咯烷酮(NMP),在真空搅拌机作用下搅拌均匀,获得正极浆料,其中正极浆料的固含量为70wt%。将正极浆料均匀涂覆于厚度为12μm的正极集流体铝箔的一个表面上,将铝箔在120℃下烘干处理1h,得到单面涂覆有正极材料层的正极。在铝箔的另一个表面上重复以上步骤,即得到双面涂布正极材料层的正极。然后经过冷压、裁片、分切后,在120℃的真空条件下干燥1h,得到规格为74mm×867mm的正极。
<负极的制备>
将负极活性材料石墨、粘结剂丁苯橡胶、负极增稠剂羧甲基纤维素钠按照质量比为97.4:1.4:1.2进行混合,加入去离子水,在真空搅拌机作用下搅拌均匀,获得负极浆料,其中负极浆料的固含量为75wt%。将负极浆料均匀涂覆于厚度为12μm的负极集流体铜箔的一个表面上,将铜箔在120℃下烘干,得到涂层厚度为130μm的单面涂覆有负极材料层的负极。在铝箔的另一个表面上重复以上步骤,即得到双面涂覆负极材料层的负极。然后经过冷压、裁片、分切后,在120℃的真空条件下干燥1h,得到规格为78mm×875mm的负极。
<电解液的制备>
在含水量<10ppm的氩气气氛手套箱中,将EC、PC和DMC按照质量比为3:2.5:4.5混合混合得到有机溶剂,然后向有机溶剂中加入锂盐六氟磷酸锂,得到电解液。其中,锂盐的浓度为1mol/L。
<隔膜的制备>
将甲基丙烯酸环己酯和丙烯酸异丁酯按照质量比为5:95混合得到辅助粘结剂,将聚合物苯乙烯-丙烯酸异辛酯共聚物、辅助粘结剂、增稠剂羧甲基纤维素钠和润湿剂聚氧乙烯脂肪醇醚按照质量比为90:6.5:0.5:3进行混合,加入水后搅拌均匀,得到固含量为10wt%的多孔涂层浆料。将多孔涂层浆料采用微凹辊涂法均匀涂覆于厚度为16μm的多孔基材的一个表面上,然后在45℃下烘干,得到单面涂覆有多孔涂层的隔膜。重复上述步骤,得到双面涂覆多孔涂层的隔膜。其中,聚合物的Dv10为2.5μm、Dv50为5μm、Dv90为9.5μm、球形度为0.8、Tg为50℃,苯乙烯-丙烯酸异辛酯共聚物中单体苯乙烯与丙烯酸异辛酯的质量比为9:1,多孔基材的材料为重均分子量为1000000的聚丙烯,多孔基材的孔径为30nm,多孔涂层的面密度为0.2g/m2,多孔涂层的厚度为14μm。
<锂离子电池的制备>
将上述制备得到的正极、隔膜、负极按顺序叠好,使隔膜处于正极和负极中间以起到隔离的作用,卷绕得到电极组件。将电极组件置于铝塑膜包装袋中,干燥后注入电解液,经过真空封装、静置、化成、脱气、切边等工序得到锂离子电池。
实施例1-2至实施例1-9
除了按照表1-1调整相关制备参数以外,其余与实施例1-1相同。
实施例2-1至实施例2-6
除了按照表2-1调整相关制备参数以外,其余与实施例1-3相同。
实施例3-1至实施例3-4
除了按照表3-1调整相关制备参数以外,其余与实施例1-3相同。
实施例4-1至实施例4-3
除了按照表4-1调整相关制备参数以外,其余与实施例1-3相同。
实施例5-1至实施例5-6
除了在<电解液的制备>步骤中在制备有机溶剂时还按照表5加入羧酸酯并按照表5调整相关参数以外,其余与实施例1-1相同。
对比例1
除了在<隔膜的制备>中,将聚合物替换为PVDF-HFP、PVDF-HFP中HFP的含量为15%以外,其余与实施例1-1相同。
各实施例和对比例的相关制备参数如表1-1至表4-1和表5所示、性能参数如表1-2至表4-2和表5所示。
表1-1
注:实施例1的苯乙烯-丙烯酸异辛酯共聚物(质量比9:1)中的“质量比9:1”表示苯乙烯-丙烯酸异辛酯共聚物中,苯乙烯单体和丙烯酸异辛酯单体的质量比为9:1,其余各实施例和对比例的表述以此类推。
表1-2
如表1-1和表1-2所示,从实施例1-1至实施例1-9和对比例1可以看出,当聚合物的种类在本申请范围内时,制得的隔膜具有良好的厚度一致性、耐电解液性能和热稳定性,也具有合适的离子电阻,隔膜的凝胶现象得以改善。选用含有本申请的隔膜的锂离子电池,其析锂现象、拐角紫斑/黑斑问题得到有效改善,且锂离子电池具有更好的封装性能以及良好的卷绕优率。
图3示出了实施例1-3的聚合物颗粒的SEM照片,图4示出了对比例1的聚合物颗粒的SEM照片。实施例1-3的聚合物颗粒的SEM照片中,多孔涂层表面130μm×100μm任一区域内最大直径小于5μm的聚合物颗粒的数量为33个、最大直径处于5μm至14μm之间的聚合物颗粒的数量为162个,最大直径大于14μm的聚合物颗粒的数量为0个,可以看出,大部分的聚合物颗粒最大直径处于5μm至14μm之间,说明本申请聚合物颗粒的粒径较大。从图3也可以看出,各聚合物颗粒之间较为分散,团簇现象不明显。而对比例1的聚合物颗粒的SEM照片中,各聚合物颗粒粒径基本处于纳米级别,且各聚合物颗粒间由于粒径较小而发生了明显大面积的团簇现象。
表2-1
表2-2
从表2-1和表2-2可以看出,多孔涂层中聚合物、辅助粘结剂、增稠剂和润湿剂的质量百分含量通常会影响隔膜和锂离子电池的性能,从实施例1-3、实施例2-1至实施例2-6可以看出,当多孔涂层中聚合物、辅助粘结剂、增稠剂和润湿剂的质量百分含量在本申请的范围内时,制得的隔膜具有良好的厚度一致性、耐电解液性能和热稳定性,也具有合适的离子电阻,隔膜的凝胶现象得以改善。选用含有本申请的隔膜的锂离子电池,其析锂现象、拐角紫斑/黑斑问题得到有效改善,且锂离子电池具有良好的封装性能和卷绕优率。尤其是聚合物选用苯乙烯-丙烯酸异辛酯共聚物(质量比7:3),聚合物质量百分含量为90%,辅助粘接剂为6.5%时,多孔涂层的水滴接触角在本申请范围内的情况下,隔膜的离子电阻最低。
表3-1
表3-2
从表3-1和表3-2可以看出,聚合物的Tg、球形度通常会影响隔膜和锂离子电池的性能,从实施例1-3、实施例3-1至实施例3-4可以看出,当聚合物的Tg、球形度在本申请的范围内时,制得的隔膜具有良好的厚度一致性、耐电解液性能和热稳定性,也具有合适的离子电阻,隔膜的凝胶现象得以改善。选用含有本申请的隔膜的锂离子电池,其析锂现象、拐角紫斑/黑斑问题得到有效改善,且锂离子电池具有良好的封装性能和卷绕优率。
表4-1
表4-2
从表4-1和表4-2可以看出,多孔涂层的面密度通常会影响隔膜和锂离子电池的性能,从实施例1-3、实施例4-1至实施例4-3可以看出,当多孔涂层的面密度在本申请的范围内时,制得的隔膜具有良好的厚度一致性、耐电解液性能和热稳定性,也具有合适的离子电阻,隔膜的凝胶现象得以改善。选用含有本申请的隔膜的锂离子电池,其析锂现象、拐角紫斑/黑斑问题得到有效改善,且锂离子电池具有良好的封装性能和卷绕优率。
表5
注:表5中的“\”表示不存在对应的参数或物质。
从表5可以看出,电解液中的组分通常会影响锂离子电池的性能,从实施例1-3、实施例5-1至实施例5-6可以看出,当电解液中包含羧酸酯、且羧酸酯的种类和质量百分含量在本申请的范围内时,选用含有本申请的电解液的锂离子电池,其析锂现象、拐角紫斑/黑斑问题得到有效改善,且锂离子电池具有良好的封装性能。
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 (13)
1.一种隔膜,其包括多孔基材和设置在所述多孔基材至少一个表面上的多孔涂层,所述多孔涂层包括聚合物,所述聚合物包括聚合物颗粒;
在所述多孔涂层表面的130μm×100μm区域内,最大直径处于5μm至14μm之间的所述聚合物颗粒的数量为100个至180个。
2.根据权利要求1所述的隔膜,其中,在所述多孔涂层表面的130μm×100μm区域内,最大直径小于5μm的所述聚合物颗粒的数量为10个至40个,最大直径大于14μm的所述聚合物颗粒的数量为0个至10个。
3.根据权利要求1所述的隔膜,其中,所述聚合物颗粒的粒径满足:1μm≤Dv10≤3μm、4μm≤Dv50≤8μm、7μm≤Dv90≤20μm。
4.根据权利要求1所述的隔膜,其中,所述聚合物的组分包括聚偏氟乙烯、聚丙烯酸酯、丁苯橡胶、聚丙烯酰胺或聚烯烃中的至少一种;
所述聚丙烯酸酯由以下单体中的至少一种聚合而成:苯乙烯、丁二烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸异丁酯、甲基丙烯异丁酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸异辛酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸环氧甲酯;
构成所述聚烯烃的单体为C19至C35的烯烃。
5.根据权利要求1所述的隔膜,其中,所述聚合物的组分包括聚偏氟乙烯、聚苯乙烯-丙烯酸异丁酯、聚苯乙烯-丙烯酸异辛酯或丁苯橡胶中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的隔膜,其中,所述多孔涂层还包括辅助粘结剂、润湿剂和增稠剂;
基于所述多孔涂层的质量,所述聚合物的质量百分含量为76.5%至92.5%,所述辅助粘结剂的质量百分含量为4%至20%,所述润湿剂的质量百分含量为3%至5%,所述增稠剂的质量含量为0.5%至1%。
7.根据权利要求1所述的隔膜,其中,所述聚合物满足以下特征中的至少一者:
(a)所述聚合物的玻璃化转变温度为40℃至65℃;
(b)所述聚合物的溶胀度为50%至150%;
(c)所述聚合物的球形度大于等于0.7且小于1.0。
8.根据权利要求1所述的隔膜,其中,所述多孔涂层满足以下特征中的至少一者:
(i)所述多孔涂层的粘结力为2N/m至6N/m;
(ii)所述多孔涂层的水滴接触角为60°至90°;
(iii)所述多孔涂层的面密度为0.1g/m2至0.4g/m2。
9.根据权利要求1所述的隔膜,其中,所述隔膜满足以下特征中的至少一者:
(1)所述隔膜的厚度协方差值为0.01至0.02;
(2)所述隔膜的厚度极差值为0μm至3.3μm;
(3)所述隔膜的离子电阻为0.5Ω至1.5Ω。
10.一种电化学装置,其包括权利要求1至9中任一项所述的隔膜。
11.根据权利要求10所述的电化学装置,其还包括电解液,所述电解液包括羧酸酯;
基于所述电解液的质量,所述羧酸酯的质量百分含量为10%至65%。
12.根据权利要求11所述的电化学装置,其中,所述羧酸酯包括丙酸丁酯、丙酸戊酯、γ-丁内酯、γ-戊内酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸异丙酯、乙酸丁酯、乙酸仲丁酯、乙酸异丁酯、乙酸叔丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丙酸异丙酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、丁酸丙酯、异丁酸甲酯、异丁酸乙酯、戊酸甲酯、戊酸乙酯、特戊酸甲酯或特戊酸乙酯中的至少一种。
13.一种电子装置,其包括权利要求10至12中任一项所述的电化学装置。
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