CN116315459B - 隔膜、电化学装置以及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种隔膜、电化学装置以及电子设备，所述隔膜包括隔膜基材、第一涂层和第二涂层，所述隔膜基材包括相对设置的第一表面和第二表面，所述第一表面朝向阴极，所述第二表面朝向阳极，所述第一涂层设置于所述第一表面，所述第二涂层设置于所述第二表面，所述第一涂层为致密固体填料涂层，所述第一涂层的孔隙率记为D₁，满足：10%≤D₁<30%，所述第二涂层为高孔隙固体填料涂层，所述第二涂层的孔隙率记为D₂，满足：30%≤D₂≤60%。本申请通过在隔膜的两侧设置性能参数不同的两个涂层，以提高电池的循环性能、低温放电性能以及耐热性能。

Description

隔膜、电化学装置以及电子设备

技术领域

本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种隔膜、电化学装置以及电子设备。

背景技术

隔膜是电池的关键组成部分，目前，常规锂离子电池采用的隔膜多为聚丙烯（PP）多孔膜、聚乙烯（PE）多孔膜或聚丙烯（PP）/聚乙烯（PE）/聚丙烯（PP）复合多孔膜，但是，随着电芯动力学性能的提升，伴随阳极 E.L.（电解液）需求增加，而且，随着阴极材料电压提升，还伴随阴极材料稳定性降低，使得阴极溶出物增加，进而导致电池循环性能变差。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种隔膜、电化学装置以及电子设备，所述隔膜的两侧分别设置孔隙率不同的两个涂层，通过调控两个涂层的孔隙率在合适的范围，协同配合，以提高电池的循环性能。

第一方面，本申请提供了一种隔膜，包括隔膜基材、第一涂层和第二涂层，所述隔膜基材包括相对设置的第一表面和第二表面，所述第一表面朝向阴极，所述第二表面朝向阳极，所述第一涂层设置于所述第一表面，所述第二涂层设置于所述第二表面，所述第一涂层为固体填料涂层，所述第一涂层的孔隙率记为D₁且满足：10%≤D₁<30%，所述第二涂层为固体填料涂层，所述第二涂层的孔隙率记为D₂且满足：30%≤D₂≤60%。固体填料涂层是指添加了固体颗粒物的涂层。

本申请通过在隔膜基材的两侧外表面分别设置致密的第一涂层以及高孔隙的第二涂层，其中，致密的第一涂层有助于阻挡阴极溶出物进入到隔膜基材的内部孔隙，甚至进入阳极，在本申请中，阴极溶出物主要指阴极极片溶出物，即，活性材料中可能溶出的Co、Mn、Ni、Al等金属元素以及粘结剂等辅材中可能溶出的小分子量聚丙烯酸PAA和未交联的丙烯酸酯分子等。将第一涂层的孔隙率控制在合适范围，一方面可以改善阴极溶出物在阴阳极之间穿梭，进而抑制阴极溶出物参与电化学反应；另一方面，第一涂层的合适范围的较低孔隙率协同第二涂层的较高孔隙率，利于提升电芯的循环性能，尤其是显著提升电芯的高温循环性能。

在一些实施例中，满足：15%≤D₁≤25%。

在一些实施例中，所述第一涂层的平均体积孔径D₅₀为1nm~90nm。将第一涂层的孔径D₅₀设置在合适的范围，更利于提升电芯的循环性能。在一些实施例中，所述第一涂层的孔径D₅₀为5nm~60nm。

在一些实施例中，所述第一涂层的厚度为20nm~500nm。通过控制第一涂层的厚度在上述范围内，一方面利于协同第一涂层的孔径D₅₀以及孔隙率D₁在隔膜阴极侧构筑具备筛分功能的孔道，更好地阻挡阴极溶出物进入到隔膜内部孔隙/阳极，进而更利于提升电芯的高温循环性能；另一方面，还可以避免阴极颗粒刺穿隔膜。在一些实施例中，所述第一涂层的厚度为200nm~500nm。

在一些实施例中，所述第二涂层的孔径D′₅₀为100nm~500nm。将第二涂层的孔径D′₅₀设置在合适的范围，利于提高E.L.补给阳极速率。在一些实施例中，所述第二涂层的孔径D′₅₀为150nm~300nm。

在一些实施例中，所述第二涂层的厚度为0.5μm~2μm。通过控制第二涂层的厚度在上述范围内，可以协同第二涂层的孔径D′₅₀以及孔隙率D₂在隔膜阳极侧构筑亲E.L.通道，利于改善E.L.在涂层中的传输通道，进一步提高了阳极传输电解液的效率，改善了电芯动力学性能，进而改善阳极由于电解液缺失产生的紫斑析界面锂。在一些实施例中，所述第二涂层的厚度为0.5μm~1μm。

在一些实施例中，满足：40%≤D₂≤50%。

在一些实施例中，所述第一涂层和所述第二涂层的锂离子阻抗之和为0.001~0.015Ω。低温下，E.L.体系整体动力学性能较低（锂离子传输效率下降），通过降低隔膜阻抗至合适的范围，使得锂离子传输阻抗降低，传输效率提升，进而利于改善电芯低温放电性能。在一些实施例中，所述第一涂层和所述第二涂层的锂离子阻抗之和为0. 001~0.01Ω。

在一些实施例中，满足：20≤D′₅₀/D₅₀≤60。

在一些实施例中，满足：2.3≤D₂/D₁≤3.2。此时，进一步调控第一涂层和第二涂层的孔隙率比在上述范围内以及协同合适的孔径比，以使得陶瓷涂层在高温下具有较高的力学性能，进而能够抑制隔膜基材的热收缩，从而改善隔膜的耐热性能。

第二方面，本申请提供了一种电化学装置，所述电化学装置包括阴极极片、阳极极片以及设置于所述阴极极片和所述阳极极片之间的隔膜，所述隔膜包括上述任一项的隔膜。

第三方面，本申请提供了一种电子设备，所述电子设备包括上述的电化学装置。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例制备得到的隔膜的结构示意图。

图中：1、隔膜基材；2、第一涂层；3、第二涂层。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

电化学装置

本申请提供了一种电化学装置，所述电化学装置包括正极极片、负极极片、隔膜和电解液，所述隔膜设置于所述正极极片和所述负极极片之间。

隔膜

隔膜包括隔膜基材、第一涂层和第二涂层，所述隔膜基材在自身厚度方向上包括相对的两个表面，即第一表面和第二表面，所述第一表面朝向阴极，所述第二表面朝向阳极。所述第一涂层设置于所述第一表面，所述第二涂层设置于所述第二表面。所述第一涂层为致密固体填料涂层，所述第一涂层的孔隙率记为D₁且满足：10%≤D₁<30%，示例性地，所述第一涂层的孔隙率D₁为10%、13%、15%、17%、20%、25%、27%、29%或上述任意两个值组成的范围。进一步地，在一些实施例中，满足：15%≤D₁≤25%。

所述第二涂层为高孔隙固体填料涂层，所述第二涂层的孔隙率记为D₂且满足：30%≤D₂≤60%。示例性地，所述第二涂层的孔隙率D₂为30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%或上述任意两个值组成的范围。进一步地，在一些实施例中，满足：40%≤D₂≤50%。

在一些实施例中，所述第一涂层的孔径D₅₀为1nm~90nm。示例性地，所述第一涂层的孔径D₅₀为1nm、5nm、10nm、15nm、20nm、25nm、30nm、35nm、40nm、45nm、50nm、55nm、60nm、65nm、70nm、75nm、80nm、85nm、90nm或上述任意两个值组成的范围。进一步地，在一些实施例中，所述第一涂层的孔径D₅₀为5nm~60nm。

在一些实施例中，所述第一涂层的厚度为20nm~500nm。示例性地，所述第一涂层的厚度为20nm、40nm、50nm、60nm、80nm、100nm、150nm、200nm、220nm、240nm、260nm、280nm、300nm、340nm、350nm、380nm、400nm、450nm、500nm或上述任意两个值组成的范围。进一步地，在一些实施例中，所述第一涂层的厚度为200nm~500nm。

在一些实施例中，所述第二涂层的孔径D′₅₀为100nm~500nm。示例性地，所述第二涂层的孔径D′₅₀为100nm、120nm、140nm、150nm、160nm、180nm、200nm、220nm、240nm、260nm、280nm、300nm、350nm、400nm、450nm、500nm或上述任意两个值组成的范围。进一步地，在一些实施例中，所述第二涂层的孔径D′₅₀为150nm~300nm。

在一些实施例中，所述第二涂层的厚度为0.5μm~2μm。示例性地，所述第二涂层的厚度为0.5μm、0.6μm、0.7μm、0.8μm、0.9μm、1μm、1.5μm、2μm或上述任意两个值组成的范围。进一步地，在一些实施例中，所述第二涂层的厚度为0.5μm~1μm。

在一些实施例中，所述第一涂层和所述第二涂层的锂离子阻抗之和为0.001~0.015Ω。示例性地，所述第一涂层和所述第二涂层的锂离子阻抗之和为0.001Ω、0.003Ω、0.005Ω、0.008Ω、0.01Ω、0.013Ω、0.015Ω或上述任意两个值组成的范围。进一步地，在一些实施例中，所述第一涂层和所述第二涂层的锂离子阻抗之和为0.001~0.01Ω。

在一些实施例中，满足：20≤D′₅₀/D₅₀≤60。示例性地，D′₅₀/ D₅₀为20、25、30、35、40、45、50、55、60或上述任意两个值组成的范围。

在一些实施例中，将所述第一涂层的孔隙率记为D₁，将所述第二涂层的孔隙率记为D₂，满足：2.3≤D₂/D₁≤3.2。示例性地，D₂/D₁为2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.1、3.2或上述任意两个值组成的范围。

在一些实施例中，所述第一涂层和所述第二涂层包括固体填料、粘结剂和润湿剂，在所述第一涂层中，所述固体填料、粘结剂和润湿剂的质量比为96.5~99.3%：0.5~3%：0.2~0.5%；在所述第二涂层中，所述固体填料、粘结剂和润湿剂的质量比为94.5~99.3%：0.5~5%：0.2~0.5%。

在一些实施例中，在所述第一涂层中，所述固体填料平均体积粒径d₅₀的范围为10~200nm。示例性地，所述固体填料粒径d₅₀为10nm、15nm、20nm、40nm、60nm、80nm、100nm、150nm、180nm、200nm或上述任意两个值组成的范围。进一步地，在一些实施例中，在所述第一涂层中，所述固体填料粒径d₅₀的范围为20~100nm。

在一些实施例中，在所述第二涂层中，所述固体填料粒径d′₅₀的范围为200nm~1000nm。示例性地，所述固体填料粒径d′₅₀为200nm、250nm、300nm、400nm、450nm、500nm、600nm、700nm、800nm、900nm、1000nm或上述任意两个值组成的范围。进一步地，在一些实施例中，在所述第二涂层中，所述固体填料粒径d′₅₀的范围为250nm~500nm。

在一些实施例中，所述固体填料选自勃姆石、氧化铝、氧化锆、二氧化钛、氧化镁、莫来石、碳化硅、氮化硅、氮化硼、氮化铝、聚对苯二甲酰对苯二胺（PPTA）、聚酰亚胺中的至少一种。所述粘结剂选自聚乙烯醇（PVA）、羟甲基纤维素、丁苯橡胶（SBR）或聚丙烯酸酯中的至少一种。所述润湿剂选自聚氧乙烯烷基酚醚、聚氧乙烯脂肪醇醚、聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物或聚醚改性三甲基硅氧烷中的至少一种。

在一些实施例中，所述隔膜基材的厚度为2~7μm。示例性地，所述隔膜基材的厚度为2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm或上述任意两个值组成的范围。

在一些实施例中，所述隔膜基材可以为具有多孔结构的无纺布、膜或复合膜，所述隔膜基材的材料可以包括聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚酰亚胺中的至少一种。

隔膜的示例性制备方法：

（1）第一涂层的制备；

示例性地：步骤a. 将去离子水、固体填料、粘接剂和润湿剂混合，其中固体填料、粘接剂和润湿剂按照质量比为96.5~99.3%：0.5~3%：0.2~0.5%（不包括分散介质去离子水）混合，在搅拌器中充分分散均匀，得到待涂布浆料A；步骤b.将步骤a的待涂布浆料A均匀涂覆在隔膜基材的第一表面上，经烘干后完成第一涂层的制备。

（2）第二涂层的制备；

示例性地：步骤c.将去离子水、固体填料、粘接剂和润湿剂混合，其中固体填料、粘接剂和润湿剂按照质量比为94.5~99.3%：0.5~5%：0.2~0.5%混合，在搅拌器中充分分散均匀，得到待涂布浆料B；步骤d.将步骤c的待涂布浆料B均匀涂覆在隔膜基材的第二表面上，经烘干后完成第二涂层的制备，即得隔膜。

其他

正极极片包括正极集流体及设置于正极集流体至少一个表面上的正极活性材料层，所述正极活性材料层中的正极活性材料可选自锂钴氧化物、锂镍氧化物、锂锰氧化物、锂镍锰氧化物、锂镍钴锰氧化物、锂镍钴铝氧化物、磷酸铁锂以及上述化合物添加其他过渡金属或非过渡金属得到的化合物中的一种或几种。

示例性地，正极集流体可以使用金属箔材或多孔金属板等材料，例如使用铝、铜、镍、钛或铁等金属或它们的合金的箔材或多孔板，如 Al（铝）箔。

正极极片可以按照本领域常规方法制备。

负极极片包括负极集流体和设置于负极集流体表面的负极活性层，负极活性层包括负极活性材料。本申请对负极活性层的厚度没有特别限制，只要能够实现本申请目的即可，例如，负极活性层的厚度为30μm至120μm。在一些实施例中，负极活性材料可以包括碳材料或硅基材料中的至少一种。在一些实施例中，碳材料包括但不限于天然石墨、人造石墨、中间相微碳球、硬碳或软碳中的至少一种。在一些实施例中，硅基材料包括但不限于硅、硅氧复合材料或硅碳复合材料中的至少一种。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，可以包含铜箔、铜合金箔、镍箔、不锈钢箔、钛箔、泡沫镍、泡沫铜或复合集流体（例如聚合物层表面设置金属层的复合集流体）等。本申请对负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，负极集流体的厚度为5μm至12μm。负极活性层还可以包括粘结剂和增稠剂，本申请对粘结剂和增稠剂的种类没有特别限制，只要能够实现本申请目的即可。例如，粘结剂可以包括但不限于聚乙烯醇、聚氯乙烯、羧化的聚氯乙烯、聚氟乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚氨酯、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、丁苯橡胶或丙烯酸(酯)化的丁苯橡胶中的至少一种；增稠剂可以包括但不限于羧甲基纤维素钠或羧甲基纤维素锂中的至少一种。负极活性层还可以包括导电剂，本申请对导电剂的种类没有特别限制，只要能够实现本申请目的即可。例如，导电剂可以包括但不限于导电炭黑、碳纳米管（CNTs）、碳纤维、科琴黑、石墨烯、金属材料或导电聚合物中的至少一种。本申请对负极活性层中负极活性材料、导电剂、粘结剂和增稠剂的质量比没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要选择，只要能够实现本申请目的即可。可选地，负极极片还可以包含导电层，导电层位于负极集流体和负极活性层之间。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，导电层包括导电剂和粘结剂。本申请对导电层中的导电剂和粘结剂没有特别限制，例如可以是上述负极活性层中的导电剂和粘结剂中的至少一种。

电解液包括有机溶剂和锂盐；所述有机溶剂包括碳酸酯类溶剂、羧酸酯类溶剂或它们的组合；其中，所述碳酸酯类溶剂包括碳酸二乙酯（DEC）、碳酸二甲酯（DMC）、 碳酸二丙酯（DPC）、碳酸甲丙酯（MPC）、碳酸乙丙酯（EPC）、碳酸甲乙酯（MEC）、碳酸乙烯酯（EC）、碳酸丙烯酯（PC）或碳酸丁烯酯（BC）中的至少一种。所述羧酸酯类溶剂包括甲酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丁酸丁酯、二氟乙酸乙酯、乙酸二氟乙酯、三氟乙酸乙酯、乙酸三氟乙酯或三氟丙酸甲酯中的至少一种。锂盐包括六氟磷酸锂（LiPF₆）、双草酸硼酸锂（LiB(C₂O₄)₂，LiBOB）、二氟草酸硼酸锂（LiBF₂(C₂O₄)，LiDFOB）、四氟硼酸锂（LiBF₄）、双氟磺酰亚胺锂盐（LiFSI）或双三氟甲基磺酸亚酰胺锂（LiTFSI）中的至少一种。

上述电解液中还可包含电解液添加剂，所述电解液添加剂可以包括但不限于氟代碳酸乙烯酯（FEC）、碳酸乙烯亚乙酯（VC）或1,3-丙烷磺酸内酯（PS）中的至少一种。

本申请的电化学装置可以包括发生电化学反应的任何装置，它的具体实施例包括所有种类的一次电池或二次电池。特别地，该电化学装置是锂二次电池，包括锂金属二次电池、锂离子二次电池、锂聚合物二次电池或锂离子聚合物二次电池。

电子设备

本申请所述的电子设备包括上述任意一种电化学装置。本申请的电子设备包括，但不限于，手机、笔记本电脑、平板电脑、游戏机、无人机、电动汽车、电动自行车、电动工具和蓝牙耳机等。

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。

实施例1

（一）锂离子电池的制备

隔膜的制备

步骤a. 将去离子水、勃姆石（陶瓷填料）、PVA（粘接剂）和聚氧乙烯烷基酚醚（润湿剂）按照质量比：99%：0.5%：0.5%（不包括分散介质去离子水）混合，在搅拌器中充分分散均匀，得到待涂布浆料A；

步骤b.将步骤a的待涂布浆料A均匀涂覆在隔膜基材（材质：聚乙烯，厚度7μm）的第一表面上，经烘干后完成第一涂层的制备。

步骤c.将去离子水、氧化镁（陶瓷填料）、SBR（粘接剂）和聚氧乙烯脂肪醇醚（润湿剂）按照质量比：98%：1.5%： 0.5%（不包括分散介质去离子水）混合，在搅拌器中充分分散均匀，得到待涂布浆料B；

步骤d.将步骤c的待涂布浆料B均匀涂覆在隔膜基材的第二表面上，经烘干后完成第二涂层的制备，即得隔膜。具体参数见表1。

在实施例2~7中，与实施例1的区别在于，调整了第一涂层的孔径D₅₀以及孔隙率D₁；在实施例8~10中，与实施例1的区别在于，调整了第二涂层的孔隙率D₂；在实施例11~17中，与实施例1的区别在于，调整了第一涂层的厚度；在实施例18中，与实施例3的区别在于，将两边的陶瓷颗粒换成了PPTA颗粒。在实施例19中，与实施例3的区别在于，将两边的陶瓷颗粒换成了聚酰亚胺颗粒。在实施例20~25与实施例30~31中，与实施例8的区别在于，调整了第二涂层的孔径D′₅₀以及孔隙率D₂；在实施例26~29、实施例32中，与实施例25的区别在于，调整了第二涂层的厚度；在实施例34~37中，与实施例31的区别在于，调整了D′₅₀/ D₅₀以及D₂/D₁的比值。

在对比例1~2中，与实施例1的区别在于，调整了第一涂层的孔径D₅₀和孔隙率D₁；在对比例3~4中，与实施例8的区别在于，调整了第二涂层的孔隙率D₂。

正极极片的制备

将正极活性材料-钴酸锂活性物质LiCoO₂、导电炭黑Super-P、粘结剂PVDF按重量比97.6:1.3:1.1在N-甲基吡咯烷酮NMP溶剂体系中，通过真空搅拌机进行充分搅拌，获得正极浆料；将所述正极浆料涂覆于9μm Al箔基材的两个表面上，涂布重量为280mg，先后通过干燥、冷压、分条、裁切，得到正极极片，冷压后正极极片厚度为95μm。

负极极片的制备

将负极活性材料人造石墨、导电剂乙炔黑、粘结剂丁苯橡胶(SBR)、增稠剂甲基纤维素钠(CMC)按照质量比95:2:2:1在去离子水溶剂中混合均匀，涂覆在Cu箔的一侧表面上烘干，在Cu箔的另一侧表面重复上述步骤，得到双面涂覆有负极活性层的负极极片，经冷压、裁切，得到负极极片。

电解液的制备

将碳酸乙烯酯（EC）、碳酸甲乙酯（EMC）及碳酸二乙酯（DEC）按照质量比为1:1:1混合均匀，得到有机溶剂。将LiPF₆溶解于上述有机溶剂中，再加入碳酸亚乙烯酯混合均匀，得到电解液。其中，基于电解液的总质量，LiPF₆的质量百分含量为12.5%、碳酸亚乙烯酯的质量百分含量为3%。

锂离子电池的制备

将正极极片、隔膜和负极极片依次层叠，使隔离膜隔离正极极片和负极极片，通过卷绕形成裸电芯，将裸电芯放入待封口的外壳铝塑膜中，经过高温烘烤、注入电解液、真空封装、静置、化成、整形和容量测试等工序后，得到锂离子电池。

（二）锂离子电池的测试

（1）锂离子阻抗测试

采用电化学阻抗谱（EIS）测试陶瓷涂层的离子阻抗，具体测试方法为先测试基材阻抗，再测试陶瓷涂层（两面涂布）隔膜阻抗，两者差值即为陶瓷涂层阻抗。

（2）常温循环性能测试

在25℃下，将锂离子电池以0.7C恒流充电至4.5V，之后恒压充电至电流为0.5C，此时锂离子电池为满充状态，记录此时的充电容量，即为首圈充电容量；将锂离子电池静置5min后，以0.5C恒流放电至3V，静置5min，此为一个循环充放电过程，记录此时的放电容量，即为首圈放电容量。在该条件下循环1000圈，算出第1000圈的容量保持率。其中，25℃1000cls容量保持率=（当圈循环的放电容量/首圈放电容量）*100%。

（3）高温循环性能测试

在45℃下，将锂离子电池以0.7C恒流充电至4.5V，之后恒压充电至电流为0.5C，此时锂离子电池为满充状态，记录此时的充电容量，即为首圈充电容量；将锂离子电池静置5min后，以0.5C恒流放电至3V，静置5min，此为一个循环充放电过程，记录此时的放电容量，即为首圈放电容量。在该条件下循环1000圈，算出第1000圈的容量保持率。其中，45℃1000cls容量保持率=（当圈循环的放电容量/首圈放电容量）*100%。

（4）低温放电性能测试

将锂离子电池以1C恒流充电至满充，之后置于低温测试箱，降温至-20℃并放电至3V，记录锂离子电池放电容量Q，分别记录各实施例以及对比例的放电容量。其中，各实施例的放电容量记为Q₂，对比例1的放电容量记为Q₁，低温放电性能改善率=[(Q₂- Q₁)/ Q₁] ×100%。

（5）隔膜热收缩测试

利用特定模具将待测隔膜冲压成长宽分别为72.5cm和54.2cm，将冲压好的隔膜片平整地置于两张A4纸之间后，转至150℃烘箱烘烤1h，将烘烤后的隔膜取出，测量出长和宽分别为X₁和X₂，热收缩计算公式如下：

MD热收缩=(72.5-X₁)/72.5 *100%；

TD热收缩=(54.2-X₂)/54.2 *100%。

表1

从表1的参数特征以及测试数据可以看出，本申请在隔膜基材的两侧外表面分别设置致密的第一涂层以及高孔隙的第二涂层，通过第一涂层和第二涂层的协同配合，可以提升电芯的循环性能，尤其是高温循环性能。

具体地，从实施例1至实施例7，实施例18至实施例19的比较可看出，通过调控第一涂层的孔隙率D₁在合适范围内变化，利于协同第二涂层提升电芯循环性能，例如，实施例3制备得到的锂离子电池的常温容量保持率为85.9%，高温容量保持率高达95.5%。同时，结合实施例8~10可以看出，进一步调控第二涂层的孔隙率D₂，能够更好地提升电芯的循环性能，例如，实施例9制备得到的锂离子电池的常温容量保持率可达90.5%且其高温容量保持率高达97.5%。

实施例11~17和实施例3的比较可以看出，进一步调控第一涂层的厚度可以更好地提升电芯的循环性能，例如，实施例12制备得到的锂离子电池的常温容量保持率可达89.8%，其高温容量保持率可达97.8%。

对比例1~4和实施例3的比较可以看出，对比例1和2中第一涂层的孔隙率均不在合适范围，对比例3和4中第二涂层的孔隙率均不在合适范围，此时，电芯的常温和高温循环性能都较差。

表2

从表2的参数特征以及测试数据可以看出，通过控制第二涂层的孔径D′₅₀、孔隙率D₂以及锂离子阻抗之和在合适范围，利于电芯低温放电性能的提升，例如，实施例25制备得到的锂离子电池其低温放电改善率高达9.0%。实施例25~29、实施例32和实施例25的比较可以看出，进一步升高第二涂层的厚度均会导致低温放电性能变劣。

表3

从表3的参数特征以及测试数据可以看出，通过协同控制第一涂层和第二涂层的孔隙率比以及孔径比在合适范围，能够改善隔膜的耐热性能。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种隔膜，其特征在于，包括隔膜基材、第一涂层和第二涂层；

所述隔膜基材包括相对设置的第一表面和第二表面，所述第一表面用于朝向阴极，所述第二表面用于朝向阳极；

所述第一涂层设置于所述第一表面，所述第二涂层设置于所述第二表面；

所述第一涂层为固体填料涂层，所述第一涂层的孔隙率记为D₁，满足：10%≤D₁ < 30%；

所述第二涂层为固体填料涂层，所述第二涂层的孔隙率记为D₂，满足：30%≤D₂≤60%；

所述第一涂层和所述第二涂层的锂离子阻抗之和为0.001~0.015Ω。

2.根据权利要求1所述的隔膜，其特征在于，满足以下条件中的至少一者：

条件I：所述第一涂层的孔径D₅₀为1nm~90nm；

条件II：所述第一涂层的厚度为20nm~500nm；

条件III： 15%≤D₁≤25%。

3.根据权利要求2所述的隔膜，其特征在于，满足以下条件中的至少一者：

条件i：所述第一涂层的孔径D₅₀为5nm~60nm；

条件ii：所述第一涂层的厚度为200nm~500nm。

4.根据权利要求2所述的隔膜，其特征在于，满足以下条件中的至少一者：

条件A：所述第二涂层的孔径D′₅₀为100nm~500nm；

条件B：所述第二涂层的厚度为0.5μm~2μm；

条件C：40%≤D₂≤50%。

5.根据权利要求4所述的隔膜，其特征在于，满足以下条件中的至少一者：

条件a：所述第二涂层的孔径D′₅₀为150nm~300nm；

条件b：所述第二涂层的厚度为0.5μm~1μm。

6.根据权利要求1所述的隔膜，其特征在于，所述第一涂层和所述第二涂层的锂离子阻抗之和为0.001~0.01Ω。

7.根据权利要求4所述的隔膜，其特征在于，满足：

（1）20≤D′₅₀/D₅₀≤60；

（2）2.3≤D₂/D₁≤3.2。

8.一种电化学装置，其特征在于，包括阴极极片、阳极极片以及设置于所述阴极极片和所述阳极极片之间的隔膜；

所述隔膜为权利要求1~7任一项所述的隔膜。

9.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求8所述的电化学装置。