CN116526069A - 隔离膜、电池单体、电池和用电装置 - Google Patents

隔离膜、电池单体、电池和用电装置 Download PDF

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Abstract

本申请实施例提供了隔离膜、电池单体、电池和用电装置，属于电池技术领域。隔离膜包括基膜和设于基膜至少一侧的涂层，涂层包括成膜剂和陶瓷材料；其中，成膜剂的体积平均粒径Dv90为a、陶瓷材料的体积平均粒径Dv90为b，a、b和基膜的平均孔径n满足：0.68≤（a+b）/n≤254。本申请的技术方案可以提高电池的循环性能。

Description

隔离膜、电池单体、电池和用电装置
技术领域
本申请涉及电池技术领域，并且更为具体地，涉及一种隔离膜、电池单体、电池和用电装置。
背景技术
近年来，锂离子电池的应用领域越来越广泛，例如风力、水力、火力发电和太阳能电站等储能电源领域，以及电动自行车、电动摩托车、电动汽车、军事装备、航天航空等多个领域。在锂离子电池取得极大发展的同时，对其各方面性能也提出了更高的要求。
因此，如何提高锂离子电池的性能，是一个亟需解决的问题。
发明内容
本申请是鉴于上述课题而进行的，其目的是提供一种隔离膜、电池单体、电池和用电装置，提高了电池的循环性能。
本申请的第一方面提供了一种隔离膜，所述隔离膜包括基膜和设于所述基膜至少一侧的涂层，所述涂层包括成膜剂和陶瓷材料；其中，所述成膜剂的体积平均粒径Dv90为a、所述陶瓷材料的体积平均粒径Dv90为b，a、b和所述基膜的平均孔径n满足：0.68≤（a+b）/n≤254。
本申请实施例中，隔离膜包括基膜和涂层，涂层设置于基膜的至少一侧；进一步地，涂层包括成膜剂和陶瓷材料。在涂层中添加陶瓷材料可以使隔离膜具有绝缘、耐热、耐高温的性能；在涂层中添加成膜剂，一方面成膜剂在电池化成及后续的循环过程中都可以参与固体电解质界面膜和正极电解质界面膜的形成，有助于形成更稳定的固体电解质界面膜和正极电解质界面膜，另一方面成膜剂中有助于调节枝晶沉积。通过使成膜剂的体积平均粒径Dv90 a、陶瓷材料的体积平均粒径Dv90 b和基膜的平均孔径n满足：0.68≤（a+b）/n≤254，即，使成膜剂和陶瓷材料的体积平均粒径Dv90的和，与基膜的平均孔径n的比值保持在0.68-254，这样涂覆在基膜上的成膜剂和陶瓷材料既不会因粒径过小而导致成膜剂和陶瓷材料所在的涂层从基膜上脱落；也不会因堵塞基膜的孔结构，而导致金属离子通路降低和影响离子在正负极极片的正常脱嵌，从而提高电池的循环性能。
在一种可能的实施方式中，所述a、所述b和所述n满足：10≤（a+b）/n≤50。
本申请实施例中，为了使成膜剂和陶瓷材料不堵塞基膜的孔结构，使成膜剂和陶瓷材料的体积平均粒径Dv90的和，与基膜的平均孔径n的比值保持在0.68-254。进一步地，使成膜剂的体积平均粒径Dv90 a、陶瓷材料的体积平均粒径Dv90 b和基膜的平均孔径n满足：10≤（a+b）/n≤50，有利于进一步提高涂层与基膜之间的粘结力和提高电池的循环性能。
在一种可能的实施方式中，所述a和所述b满足：0.002≤a/b≤0.2。
在一种可能的实施方式中，所述a和所述b满足：0.002≤a/b≤0.05。
本申请实施例中，成膜剂和陶瓷材料均涂覆在基膜上，陶瓷材料和成膜剂不可避免的需要有接触的区域。若两者的粒径比例过小，则会影响两者之间的粘结力；若两者的粒径过大，则会导致涂层的厚度偏厚，从而影响离子迁移。因此，通过使成膜剂和陶瓷材料的体积平均粒径Dv90的比值满足：0.002≤a/b≤0.2，特别是满足0.002≤a/b≤0.05，既有利于提高成膜剂和陶瓷材料之间的粘结力，又可以使涂层具有合适的厚度。
在一种可能的实施方式中，所述a和所述成膜剂的溶解度M满足：0.4nm/(mmol·L-1)≤a/M≤5nm/(mmol·L-1)，可选地，所述a和所述M满足：1nm/(mmol·L-1)≤a/M≤3nm/(mmol·L-1)。
本申请实施例中，成膜剂被涂覆在基膜上，以在电池的循环过程中一直参与固体电解质界面膜的形成。因此，需确保成膜剂在电解液中有较好的溶解度。通过使成膜剂的体积平均粒径Dv90和溶解度满足：0.4nm/(mmol·L-1)≤a/M≤5nm/(mmol·L-1)，特别是满足：1nm/(mmol·L-1)≤a/M≤3nm/(mmol·L-1)，可以保证成膜剂在电池的不断循环过程中的逐渐溶解，有利于进一步提高电池的循环性能。
在一种可能的实施方式中，所述陶瓷材料包括氧化铝、羟基氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、氧化镁、氧化钙中的至少一种，可选地，所述陶瓷材料包括氧化铝。
本申请实施例中，通过采用氧化铝、羟基氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、氧化镁、氧化钙中的至少一种，特别是氧化铝，被涂覆在隔离膜上，有助于进一步提高隔离膜绝缘、耐热、耐高温的性能。
在一种可能的实施方式中，所述a的取值范围为5nm≤a≤40nm，可选地，所述a的取值范围为10nm≤a≤30nm。
本申请实施例中，通过使成膜剂的体积平均粒径Dv90保持在5nm-40nm，特别是10nm-30nm，可以保证成膜剂的有效作用。
在一种可能的实施方式中，所述b的取值范围为200nm≤b≤2500nm，可选地，所述b的取值范围为500nm≤b≤1000nm。
本申请实施例中，通过使陶瓷材料的体积平均粒径Dv90保持在200nm-2500nm，特别是500nm-1000nm，可以保证陶瓷材料的有效作用。
在一种可能的实施方式中，所述成膜剂的溶解度M的取值范围为1mmol·L-1≤M≤100mmol·L-1，可选地，所述M的取值范围为10mmol·L-1≤M≤50mmol·L-1。
本申请实施例中，通过使成膜剂的溶解度保持为1mmol·L-1≤M≤100mmol·L-1，特别是为10mmol·L-1≤M≤50mmol·L-1，可以使成膜剂在全周期中都可以较好的溶解在电解液中，以辅助形成更稳定的固体电解质界面。
在一种可能的实施方式，所述成膜剂的质量c与所述陶瓷材料的质量e满足0.001≤c/e≤0.1，可选地，所述c与所述e满足0.01≤c/e≤0.05。
本申请实施例中，通过使涂层中的成膜剂与陶瓷材料的质量比值为0.001-0.1，特别是0.01-0.05，可以进一步提高电池的循环性能。
在一种可能的实施方式中，所述涂层的厚度为0.5μm-5μm，可选地，所述涂层的厚度为1μm-5μm。
本申请实施例中，通过使涂层的厚度保持为0.5μm-5μm，特别是1μm-5μm，既可以使成膜剂和陶瓷材料有效发挥各自的作用，又可以降低离子的迁移路径。
在一种可能的实施方式中，所述涂层的涂覆重量为0.1g·m-2-5.5g·m-2，可选地，所述涂层的涂覆重量为0.5g·m-2-4g·m-2。
本申请实施例中，通过使涂层的涂覆重量为0.1g·m-2-5.5g·m-2，特别是为0.5g·m-2-4g·m-2，可以使成膜剂和陶瓷材料各自充分发挥其作用。
在一种可能的实施方式中，所述涂层包括第一涂层和第二涂层，所述第一涂层包括所述陶瓷材料，所述第二涂层包括所述成膜剂。
本申请实施例中，涂层中包括成膜剂和陶瓷材料，陶瓷材料和成膜剂可以混合在一起，也可以分开、各自涂覆在基膜上。通过使涂层包括第一涂层和第二涂层，其中，第一涂层包括陶瓷材料，第二涂层包括成膜剂，可以更精准的涂覆陶瓷材料和成膜剂。
在一种可能的实施方式中，所述第二涂层的厚度为0.05μm-1μm，可选地，所述第二涂层的厚度为0.1μm-0.5μm。
本申请实施例中，涂层包括第一涂层和第二涂层，涂层的厚度保持在0.5μm-5μm。通过使包括成膜剂的第二涂层的厚度为0.05μm-1μm，特别是为0.1μm-0.5μm，可以保证成膜剂的有效作用。
在一种可能的实施方式中，所述第二涂层的涂覆重量为0.001g·m-2-0.5g·m-2，可选地，所述第二涂层的涂覆重量为0.005g·m-2-0.4g·m-2。
本申请实施例中，涂层包括第一膜层和第二膜层，第一膜层包括陶瓷材料，第二膜层包括成膜剂。通过使第二膜层的涂覆重量为0.001g·m-2-0.5g·m-2，特别是为0.005g·m-2-0.4g·m-2，可以确保成膜剂在涂层有合适的质量占比。
在一种可能的实施方式中，基于100重量份的所述涂层计，所述成膜剂的重量份为0.01重量份-1.5重量份，可选地，所述的重量份为0.1重量份-1重量份。
本申请实施例中，通过使成膜剂在整个涂层中的质量比例为0.01%-1.5%，特别是0.1%-1%，可以保证成膜剂的有效作用。
在一种可能的实施方式中，所述成膜剂包括碱金属含氧酸盐、碱土金属含氧酸盐、卤化物或过渡金属含氧酸盐中的至少一种，可选地，所述成膜剂包括硝酸锂、硫酸锂、氟化锂、氟化钠、氟化钾、溴化钾、硝酸银中的至少一种。
本申请实施例中，通过选择碱金属含氧酸盐、碱土金属含氧酸盐、卤化物或过渡金属含氧酸盐中的至少一种、特别是硝酸锂、硫酸锂、氟化锂、氟化钠、氟化钾、溴化钾、硝酸银中的至少一种作为成膜剂，成膜剂中包括氧元素等有助于辅助锂离子迁移，进而有助于形成更稳定的固体电解质界面膜，以提高电池的循环性能。
本申请的第二方面提供了一种电池单体，包括第一方面中任一项实施例所述的隔离膜。
在一种可能的实施方式中，所述电池单体还包括负极极片，所述负极极片包括负极集流体和设于所述负极集流体至少一侧的负极膜层，所述负极膜层包括负极活性材料；其中，所述成膜剂的质量c和所述负极活性材料的质量d满足：0.004≤c/d≤15，可选地，所述c和所述d满足：1≤c/d≤5。
本申请实施例中，成膜剂被添加在隔离膜中，以参与形成更好的固体电解质界面膜，从而提高电池的循环性能，固体电解质界面膜形成于负极界面。因此，通过使成膜剂和负极膜层中的负极活性材料的质量比为0.004-15，特别是1-5，既可以保证固体电解质界面有效成膜，又可以避免因成膜剂添加过多而导致的电池能量密度的降低。
本申请的第三方面提供了一种电池，包括本申请第二方面中任一项实施例所述的电池单体。
本申请的第四方面提供了一种用电装置，包括根据本申请第三方面所述的电池。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据附图获得其他的附图。
图1为本申请一实施方式的隔离膜的结构示意图；
图2为本申请一实施方式的电池单体的结构示意图；
图3为本申请另一实施方式的隔离膜的结构示意图；
图4为本申请一实施方式的电池单体的示意图；
图5为本申请另一实施方式的电池单体的结构示意图；
图6为本申请一实施方式的电池的示意图；
图7为本申请一实施方式的电池的结构示意图；
图8为本申请一实施方式的用电装置的结构示意图。
具体实施方式
以下，适当地参照附图详细说明了本申请的隔离膜、电池单体、电池和用电装置的实施方式，但是会有省略不必要的详细说明的情况。例如，有省略对公众所周知的事项的详细说明、实际相同结构的重复说明的情况。此外，附图及以下说明是为了本领域技术人员充分理解本申请而提供的，并不旨在限定权利要求书所记载的主题。
本申请所公开的“范围”以下限和上限的形式来限定，给定范围是通过选定一个下限和一个上限进行限定的，选定的下限和上限限定了特定范围的边界。这种方式进行限定的范围可以是包括端值或不包括端值的，并且可以进行任意地组合，即任何下限可以与任何上限组合形成一个范围。例如，如果针对特定参数列出了60-120和80-110的范围，理解为60-110和80-120的范围也是预料到的。此外，如果列出的最小范围值1和2，和如果列出了最大范围值3，4和5，则下面的范围可全部预料到：1-3、1-4、1-5、2-3、2-4和2-5。在本申请中，除非有其他说明，数值范围“a-b”表示a到b之间的任意实数组合的缩略表示，其中a和b都是实数。例如数值范围“0-5”表示本文中已经全部列出了“0-5”之间的全部实数，“0-5”只是这些数值组合的缩略表示。另外，当表述某个参数为≥2的整数，则相当于公开了该参数为例如整数2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12等。
如果没有特别的说明，本申请的所有实施例以及可选实施例可以相互组合形成新的技术方案。
如果没有特别的说明，本申请的所有技术特征以及可选技术特征可以相互组合形成新的技术方案。
如果没有特别的说明，本申请的所有步骤可以顺序进行，也可以随机进行，可选是顺序进行的。例如，所述方法包括步骤(a)和(b)，表示所述方法可包括顺序进行的步骤(a)和(b)，也可以包括顺序进行的步骤(b)和(a)。例如，所述方法还可包括步骤(c)，表示步骤(c)可以任意顺序加入到所述方法，例如，所述方法可以包括步骤(a)、(b)和(c)，也可包括步骤(a)、(c)和(b)，也可以包括步骤(c)、(a)和(b)等。
如果没有特别的说明，本申请所提到的“包括”和“包含”表示开放式。例如，所述“包括”和“包含”可以表示还可以包括或包含没有列出的其他组分。
本申请中使用的术语“以上”、“以下”、“大于”或“小于”包含本数，例如“至少一种”是指一种或多种，“A和B中的至少一种”是指“A”、“B”或“A和B”。
如果没有特别的说明，在本申请中，术语“或”是包括性的。举例来说，短语“A或B”表示“A，B，或A和B两者”。更具体地，以下任一条件均满足条件“A或B”：A为真（或存在）并且B为假（或不存在）；A为假（或不存在）而B为真（或存在）；或A和B都为真（或存在）。
锂离子电池电解液中的无机盐内含物对电池性能的发挥有重要作用，无机盐内含物通常预先溶解在电解液中，在电池化成过程中参与固体电解质界面（solid electrolyteinterphase， SEI）膜和正极电解质界面（cathode electrolyte interphase， CEI）膜的形成。电解液无机盐内含物的使用量较少，在化成过程近乎全部参与成膜，在电池长时间循环的情况下，SEI膜和CEI膜会逐渐破损，导致电池劣化。
鉴于此，本申请提供了一种隔离膜，隔离膜包括基膜和涂层，涂层包括成膜剂和陶瓷材料；并且，成膜剂和陶瓷材料的体积平均粒径Dv90 a、b和基膜的平均孔径n满足：0.68≤（a+b）/n≤254。使a、b和n满足上述关系式有助于成膜剂在电池的不断循环过程中，逐渐修复SEI膜和CEI膜、辅助形成更稳定的SEI膜和CEI膜，从而提升电池的循环性能。
以下参照附图对本申请的隔离膜、电池单体、电池和用电装置进行说明。
另外，本申请的技术方案适用于锂离子电池、锂金属电池、钠离子电池 各类电池，本申请对此并不做限定；以下为了描述方便，以锂离子电池为例进行说明。
[隔离膜]
本申请的第一方面提供了一种隔离膜，图1为本申请一实施方式的隔离膜的结构示意图。如图1所示，隔离膜122包括基膜1221和设于基膜1221至少一侧的涂层1222，涂层1222包括成膜剂和陶瓷材料；其中，成膜剂的体积平均粒径Dv90为a、陶瓷材料的体积平均粒径Dv90为b，a、b和基膜1221的平均孔径n满足：0.68≤（a+b）/n≤254。
在涂层1222添加陶瓷材料和成膜剂，并使陶瓷材料和成膜剂的体积平均粒径Dv90和基膜1221的平均孔径n满足上述关系，可以形成更稳定的SEI膜，从而提升电池的循环性能。
隔离膜122包括基膜1221以及设置在基膜1221至少一个表面的涂层1222，所述涂层1222包括成膜剂和陶瓷材料。
作为示例，隔离膜122具有在其自身厚度方向相对的两个表面，涂层1222设置在基膜1221相对的两个表面的其中任意一者或两者上，如图2所示。
体积平均粒径Dv90是指：颗粒累计粒度分布百分数达到90%时所对应的粒径；它的物理意义是粒径大于它的颗粒占全部颗粒的10%，小于它的颗粒占全部颗粒的90%。
陶瓷材料是指用天然或合成化合物经过成形和高温烧结制成的一类无机非金属材料，具有高熔点、高硬度、高耐磨性、耐氧化等优点。在涂层中添加纳米厚度的陶瓷材料可以减小界面阻抗、额外提供电子传输隧道，很大程度上能阻止电解液对电极极片的侵蚀作用，并且能容纳金属离子，以降低电极极片在电池循环过程中产生的体积变化。
成膜剂是指添加在涂层1222中，可以缓慢释放，能在锂离子电池的正极活性材料和/或负极活性材料表面形成CEI膜和/或SEI膜的添加剂组分，从而能辅助形成更好的CEI膜和/或SEI膜。
上述方案中，电池单体100包括隔离膜122，隔离膜122包括基膜1221和涂层1222，涂层1222设置于基膜1221的至少一侧；进一步地，涂层1222包括成膜剂和陶瓷材料。在涂层1222中添加陶瓷材料可以使隔离膜122具有绝缘、耐热、耐高温的性能；在涂层1222中添加成膜剂，一方面成膜剂在电池化成及后续的循环过程中都可以参与SEI膜和CEI膜的形成，有助于形成更稳定的SEI膜和CEI膜，另一方面成膜剂中有助于锂离子的迁移，进而还可以调节金属离子沉积。通过使成膜剂的体积平均粒径Dv90 a、陶瓷材料的体积平均粒径Dv90b和基膜1221的平均孔径n满足：0.68≤（a+b）/n≤254，即，使成膜剂和陶瓷材料的体积平均粒径Dv90的和，与基膜1221的平均孔径n的比值保持在0.68-254，这样涂覆在基膜1221上的成膜剂和陶瓷材料既不会因粒径过小而导致成膜剂和陶瓷材料所在的涂层1222从基膜1221上脱落；也不会因堵塞基膜1221的孔结构，而导致金属离子通路降低和影响离子在正负极极片的正常脱嵌，从而提高电池的循环性能。
此处需要说明的是，当成膜剂和陶瓷材料通过基膜1221以溶解到电池的电解质中时，成膜剂和陶瓷材料可以是单独通过基膜1221，可以是并行通过基膜1221。当成膜剂和陶瓷材料并行通过基膜1221时，此时所通过基膜1221的体积平均粒径Dv90，即为成膜剂和陶瓷材料体积平均粒径Dv90的和。
另外，基膜1221的平均孔径是指基膜1221中孔径的平均值，理论上小于1μm，一般为0.01μm-0.05μm。
在一些实施方式中，a、b和n满足：10≤（a+b）/n≤50。
上述方案中，为了使成膜剂和陶瓷材料不堵塞基膜1221的孔结构，使成膜剂和陶瓷材料的体积平均粒径Dv90的和，与基膜1221的平均孔径n的比值保持在0.68-254。进一步地，使成膜剂的体积平均粒径Dv90 a、陶瓷材料的体积平均粒径Dv90 b和基膜1221的平均孔径n满足：10≤（a+b）/n≤50，有利于进一步提高涂层1222与基膜1221之间的粘结力和提高电池的循环性能。
此处需要说明的是，a、b的和，与n的比值可以为0.8、10、100、200以及上述数值组成的范围中的任意数值。
在一些实施方式中，a和b满足：0.002≤a/b≤0.2。
在一些实施方式中，a和b满足：0.002≤a/b≤0.05。
上述方案中，成膜剂和陶瓷材料均涂覆在基膜1221上，陶瓷材料和成膜剂不可避免的需要有接触的区域。若两者的粒径过小，则会影响两者之间的粘结力；若两者的粒径过大，则会导致涂层1222的厚度偏厚，从而影响离子迁移。因此，通过使成膜剂和陶瓷材料的体积平均粒径Dv90的比值满足：0.002≤a/b≤0.2，特别是满足0.002≤a/b≤0.05，既有利于提高成膜剂和陶瓷材料之间的粘结力，又可以使涂层1222具有合适的厚度。
此处需要说明的是，a与n的比值可以为0.01、0.05、0.1、0.2以及上述数值组成的范围中的任意数值。
在一些实施方式中，a和成膜剂的溶解度M满足：0.4nm/(mmol·L-1)≤a/M≤5nm/(mmol·L-1)，可选地，a和M满足：1nm/(mmol·L-1)≤a/M≤3nm/(mmol·L-1)。
溶解度是指在一定温度下，物质在溶剂中能溶解的最大质量；此处的溶剂可以为常规电解液，例如六氟磷酸锂（LiPF6）等。
上述方案中，成膜剂被涂覆在基膜1221上，以在电池的循环过程中一直参与SEI膜的形成。因此，需确保成膜剂在电解液中有较好的溶解度。通过使成膜剂的体积平均粒径Dv90和溶解度满足：0.4nm/(mmol·L-1)≤a/M≤5nm/(mmol·L-1)，特别是满足：1nm/(mmol·L-1)≤a/M≤3nm/(mmol·L-1)，可以保证成膜剂在电池的不断循环过程中的逐渐溶解，有利于进一步提高电池的循环性能。
此处需要说明的是，a与M的比值可以为0.4、0.5、1、1.8以及上述数值组成的范围中的任意数值。
在一些实施方式中，陶瓷材料包括氧化铝、羟基氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、氧化镁、氧化钙中的至少一种，可选地，陶瓷材料包括氧化铝。
上述方案中，通过采用氧化铝、羟基氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、氧化镁、氧化钙中的至少一种，特别是氧化铝，被涂覆在隔离膜122上，有助于进一步提高隔离膜122绝缘、耐热、耐高温的性能。
在一些实施方式中，a的取值范围为5nm≤a≤40nm，可选地，a的取值范围为10nm≤a≤30nm。
上述方案中，通过使成膜剂的体积平均粒径Dv90保持在5nm-40nm，特别是10nm-30nm，可以保证成膜剂的有效作用。
此处需要说明的是，a的值可以为5nm、15nm、20nm、30nm以及上述数值组成的范围中的任意数值。
在一些实施方式中，b的取值范围为200nm≤b≤2500nm，可选地，b的取值范围为500nm≤b≤1000nm。
上述方案中，通过使陶瓷材料的体积平均粒径Dv90保持在200nm-2500nm，特别是500nm-1000nm，可以保证陶瓷材料的有效作用。
此处需要说明的是，b的值可以为200nm、500nm、800nm、1500nm以及上述数值组成的范围中的任意数值。
在一些实施方式中，成膜剂的溶解度M的取值范围为1mmol·L-1≤M≤100mmol·L-1，可选地，M的取值范围为10mmol·L-1≤M≤50mmol·L-1。
上述方案中，通过使成膜剂的溶解度保持为1mmol·L-1-100mmol·L-1，特别是为10mmol·L-1-50mmol·L-1，可以使成膜剂在全周期中都可以较好的溶解在电解液中，以辅助形成更稳定的SEI膜。
此处需要说明的是，M的值可以为1mmol·L-1、5mmol·L-1、50mmol·L-1、100mmol·L-1以及上述数值组成的范围中的任意数值。
在一些实施方式中，成膜剂的质量c与陶瓷材料的质量e满足0.001≤c/e≤0.1，可选地，c与e满足0.01≤c/e≤0.05。
上述方案中，通过使涂层1222中的成膜剂与陶瓷材料的质量比值为0.001-0.1，特别是0.01-0.05，有助于进一步提高电池的循环性能。
此处需要说明的是，c和e的比值可以为0.001、0.025、0.05、0.1以及上述数值组成的范围中的任意数值。
在一些实施方式中，涂层1222的厚度d1为0.5μm-5μm，可选地，涂层1222的厚度d1为1μm-5μm。
上述方案中，通过使涂层1222的厚度d1保持为0.5-5μm，特别是1-5μm，既可以使成膜剂和陶瓷材料有效发挥各自的作用，又可以降低离子的迁移路径。
此处需要说明的是，涂层1222的厚度d1可以为0.5μm、1μm、2μm、5μm以及上述数值组成的范围中的任意数值。
在一些实施方式中，涂层1222的涂覆重量为0.1g·m-2-5.5g·m-2，可选地，涂层1222的涂覆重量为0.5g·m-2-4g·m-2。
上述方案中，通过使涂层1222的涂覆重量为0.1g·m-2-5.5g·m-2，特别是为0.5g·m-2-4g·m-2，可以使成膜剂和陶瓷材料各自充分发挥其作用。
此处需要说明的是，涂层1222的涂覆重量可以为0.1g·m-2、0.5g·m-2、2.5g·m-2、5g·m-2以及上述数值组成的范围中的任意数值。
图3为本申请另一实施方式的隔离膜的结构示意图。如图3所示，在一些实施方式中，涂层1222包括第一涂层1222a和第二涂层1222b，第一涂层1222a包括陶瓷材料，第二涂层1222b包括成膜剂。
上述方案中，涂层1222中包括成膜剂和陶瓷材料，陶瓷材料和成膜剂可以混合在一起，也可以分开、各自涂覆在基膜1221上。通过使涂层1222包括第一涂层1222a和第二涂层1222b，其中，第一涂层1222a包括陶瓷材料，第二涂层1222b包括成膜剂，可以更精准的涂覆陶瓷材料和成膜剂。
在一些实施方式中，第二涂层1222b的厚度d2为0.05μm-1μm，可选地，第二涂层1222b的厚度d2为0.1μm-0.5μm。
上述方案中，涂层1222包括第一涂层1222a和第二涂层1222b，涂层的厚度d1保持在0.5μm-5μm。通过使包括成膜剂的第二涂层1222b的厚度d2为0.05μm-1μm，特别是为0.1μm-0.5μm，可以保证成膜剂的有效作用。
此处需要说明的是，第二涂层1222b的厚度d2可以为0.05μm、0.1μm、0.5μm、0.8μm以及上述数值组成的范围中的任意数值。
在一些实施方式中，第二涂层1222b的涂覆重量为0.001g·m-2-0.5g·m-2，可选地，第二涂层1222b的涂覆重量为0.005g·m-2-0.4g·m-2。
上述方案中，涂层1222包括第一涂层1222a和第二涂层1222b，第一涂层1222a包括陶瓷材料，第二涂层1222b包括成膜剂。通过使第二涂层1222b的涂覆重量为0.001g·m-2-0.5g·m-2，特别是为0.005g·m-2-0.4g·m-2，可以确保成膜剂在涂层1222有合适的质量占比。
此处需要说明的是，第二涂层1222b的涂覆重量可以为0.005g·m-2、0.05g·m-2、0.1g·m-2、0.3g·m-2以及上述数值组成的范围中的任意数值。
在一些实施方式中，成膜剂包括碱金属含氧酸盐、碱土金属含氧酸盐、卤化物或过渡金属含氧酸盐中的至少一种，可选地，所述成膜剂包括硝酸锂、硫酸锂、氟化锂、氟化钠、氟化钾、溴化钾、硝酸银中的至少一种。
碱金属是指在元素周期表中IA族除氢（H）外的六个金属元素，即锂（Li）、钠（Na）、钾（K）、铷（Rb）、铯（Cs）、钫（Fr）。
碱土金属是指元素周期表中IIA族元素，包括铍（Be）、镁（Mg）、钙（Ca）、锶（Sr）、钡（Ba）、镭（Ra）六种元素。
卤化物是指在含有卤素的二元化合物中，卤素呈负价的化合物，其中，卤素是指周期系ⅦA族元素，包括氟（F）、氯（Cl）、溴（Br）、碘（I）、砹（At）、石田（Ts）。
过渡金属是指元素周期表中d区的一系列金属元素，例如铜（Cu）、银（Ag）等。
上述方案中，通过选择碱金属含氧酸盐、碱土金属含氧酸盐、卤化物或过渡金属含氧酸盐中的至少一种、特别是硝酸锂、硫酸锂、氟化锂、氟化钠、氟化钾、溴化钾、硝酸银中的至少一种作为成膜剂，成膜剂中包括氧元素等有助于辅助锂离子迁移，进而有助于形成更稳定的SEI膜，以提高电池的循环性能。
在一些实施方式中，基于100重量份的涂层1222计，成膜剂的重量份为0.01重量份-1.5重量份，可选地，成膜剂的重量份为0.1重量份-1重量份。
上述方案中，通过使成膜剂在整个涂层1222中的质量比例为0.01%-1.5%，特别是0.1%-1%，可以保证成膜剂的有效作用。
此处需要说明的是，基于100重量份的涂层1222，成膜剂的重量份可以为0.01重量份、0.05重量份、0.5重量份、1重量份以及上述数值组成的范围中的任意数值。
在一些实施方式中，基膜1221可以选用任意公知的具有良好的化学稳定性和机械稳定性的多孔结构基膜1221。
在一些实施方式中，基膜1221的材质可选自玻璃纤维、无纺布、聚乙烯、聚丙烯及聚偏二氟乙烯中的至少一种。基膜1221可以是单层薄膜，也可以是多层复合薄膜，本申请对此没有特别限制。在基膜1221为多层复合薄膜时，各层的材料可以相同或不同，本申请对此同样没有特别限制。
[电池单体]
图2为本申请一实施方式的电池单体的结构示意图。如图2所示，通常情况下，电池单体100包括正极极片121、隔离膜122、负极极片123和电解液。在电池充放电过程中，活性离子在正极极片121和负极极片123之间往返嵌入和脱出。电解质在正极极片121和负极极片123之间起到传导离子的作用，隔离膜122设置在正极极片121和负极极片123之间，主要起到防止正负极短路的作用，同时使离子通过。
本申请实施例所提到的“正极极片121”和“负极极片123”是指包括活性材料、集流体或者其他添加剂的正极极片121和负极极片123的整体。
在一些实施方式中，负极极片123包括负极集流体和设于负极集流体至少一侧的负极膜层，负极膜层包括负极活性材料；其中，成膜剂的质量c和负极活性材料的质量d满足：0.004≤c/d≤15，可选地，c和d满足：1≤c/d≤5。
上述方案中，成膜剂被添加在隔离膜122中，以参与形成更好的SEI膜，从而提高电池的循环性能，SEI膜形成于负极界面。因此，通过使成膜剂和负极膜层中的负极活性材料的质量比为0.004-15，特别是1-5，既可以保证SEI膜有效成膜，又可以避免因成膜剂添加过多而导致的电池能量密度的降低。
此处需要说明的是，c与d的比值可以为0.05、2、5、10以及上述数值组成的范围中的任意数值。
在一些实施方式中，正极极片121、负极极片123和隔离膜122可通过卷绕工艺或叠片工艺制成电极组件。
[正极极片]
正极极片121包括正极集流体以及设置在正极集流体至少一个表面上的正极膜层，所述正极膜层包括正极活性材料。
作为示例，正极集流体具有在其自身厚度方向相对的两个表面，正极膜层设置在正极集流体相对的两个表面中的任意一者或两者上。
在一些实施方式中，正极集流体可采用金属箔片或复合集流体。例如，作为金属箔片，可采用铝箔。复合集流体可包括高分子材料基层和形成于高分子材料基层至少一个表面上的金属层。复合集流体可通过将金属材料（铝、铝合金、镍、镍合金、钛、钛合金、银及银合金等）形成在高分子材料基材（如聚丙烯（PP）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、聚苯乙烯（PS）、聚乙烯（PE）等的基材）上而形成。
在一些实施方式中，正极活性材料可以采用本领域公知的用于电池的正极活性材料。作为示例，正极活性材料可包括以下材料中的至少一种：橄榄石结构的含锂磷酸盐、锂过渡金属氧化物及其各自的改性化合物。但本申请并不限定于这些材料，还可以使用其他可被用作电池正极活性材料的传统材料。这些正极活性材料可以仅单独使用一种，也可以将两种以上组合使用。其中，锂过渡金属氧化物的示例可包括但不限于锂钴氧化物（如LiCoO2）、锂镍氧化物（如LiNiO2）、锂锰氧化物（如LiMnO2、LiMn2O4）、锂镍钴氧化物、锂锰钴氧化物、锂镍锰氧化物、锂镍钴锰氧化物（如LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2（也可以简称为NCM333））、LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2（也可以简称为NCM523）、LiNi0.5Co0.25Mn0.25O2（也可以简称为NCM211）、LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2（也可以简称为NCM622）、LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2（也可以简称为NCM811）、锂镍钴铝氧化物（如LiNi0.85Co0.15Al0.05O2）及其改性化合物等中的至少一种。橄榄石结构的含锂磷酸盐的示例可包括但不限于磷酸铁锂（如LiFePO4（也可以简称为LFP））、磷酸铁锂与碳的复合材料、磷酸锰锂（如LiMnPO4）、磷酸锰锂与碳的复合材料、磷酸锰铁锂、磷酸锰铁锂与碳的复合材料中的至少一种。
在一些实施方式中，正极膜层还可选地包括粘结剂。作为示例，所述粘结剂可以包括聚偏氟乙烯（PVDF）、聚四氟乙烯（PTFE）、偏氟乙烯-四氟乙烯-丙烯三元共聚物、偏氟乙烯-六氟丙烯-四氟乙烯三元共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物及含氟丙烯酸酯树脂中的至少一种。
在一些实施方式中，正极膜层还可选地包括导电剂。作为示例，所述导电剂可以包括超导碳、乙炔黑、炭黑、科琴黑、碳点、碳纳米管、石墨烯及碳纳米纤维中的至少一种。
在一些实施方式中，可以通过以下方式制备正极极片121：将上述用于制备正极极片的组分，例如正极活性材料、导电剂、粘结剂和任意其他的组分分散于溶剂（例如N-甲基吡咯烷酮）中，形成正极浆料，将正极浆料涂覆在正极集流体，经烘干、冷压等工序后，即可得到正极极片121。
[负极极片]
负极极片123包括负极集流体以及设置在负极集流体至少一个表面上的负极膜层，所述负极膜层包括负极活性材料。
作为示例，负极集流体具有在其自身厚度方向相对的两个表面，负极膜层设置在负极集流体相对的两个表面中的任意一者或两者上。
在一些实施方式中，负极集流体可采用金属箔片或复合集流体。例如，作为金属箔片，可以采用铜箔。复合集流体可包括高分子材料基层和形成于高分子材料基材至少一个表面上的金属层。复合集流体可通过将金属材料（铜、铜合金、镍、镍合金、钛、钛合金、银及银合金等）形成在高分子材料基材（如聚丙烯（PP）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、聚苯乙烯（PS）、聚乙烯（PE）等的基材）上而形成。
在一些实施方式中，负极活性材料中可以包括本领域公知的用于电池的负极活性材料。作为示例，负极活性材料可包括以下材料中的至少一种：人造石墨、天然石墨、软炭、硬炭、锡基材料、钛酸锂和硅基材料等。所述锡基材料可选自单质锡、锡氧化合物以及锡合金中的至少一种。另外，所述硅基材料可选自单质硅、硅氧化合物、硅碳复合物、硅氮复合物以及硅合金中的至少一种。但本申请并不限定于这些材料，还可以使用其他可被用作电池负极活性材料的传统材料。这些负极活性材料可以仅单独使用一种，也可以将两种以上组合使用。
在一些实施方式中，粘结剂可选自丁苯橡胶（SBR）、聚丙烯酸（PAA）、聚丙烯酸钠（PAAS）、聚丙烯酰胺（PAM）、聚乙烯醇（PVA）、海藻酸钠（SA）、聚甲基丙烯酸（PMAA）及羧甲基壳聚糖（CMCS）中的至少一种。
在一些实施方式中，负极膜层还可选地包括导电剂。导电剂可选自超导碳、乙炔黑、炭黑、科琴黑、碳点、碳纳米管、石墨烯及碳纳米纤维中的至少一种。
在一些实施方式中，负极膜层还可选地包括其他辅助剂，例如增稠剂（如羧甲基纤维素钠（CMC-Na））等。
在一些实施方式中，可以通过以下方式制备负极极片123：将上述用于制备负极极片123的组分，例如负极活性材料、导电剂、粘结剂和任意其他组分分散于溶剂（例如去离子水）中，形成负极浆料；将负极浆料涂覆在负极集流体上，经烘干、冷压等工序后，即可得到负极极片123。
[电解质]
电解质在正极极片121和负极极片123之间起到传导离子的作用。本申请对电解质的种类没有具体的限制，可根据需求进行选择。例如，电解质可以是液态的、凝胶态的或全固态的。
在一些实施方式中，所述电解质采用电解液。所述电解液包括电解质盐和溶剂。
在一些实施方式中，电解质盐可选自六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、高氯酸锂、六氟砷酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲磺酰亚胺锂、三氟甲磺酸锂、二氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、二草酸硼酸锂、二氟二草酸磷酸锂及四氟草酸磷酸锂中的至少一种。
在一些实施方式中，溶剂可选自碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二丙酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯、碳酸亚丁酯、氟代碳酸亚乙酯、甲酸甲酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、1,4-丁内酯、环丁砜、二甲砜、甲乙砜及二乙砜中的至少一种。
在一些实施方式中，所述电解液还可选地包括添加剂。例如添加剂可以包括负极成膜添加剂、正极成膜添加剂，还可以包括能够改善电池某些性能的添加剂，例如改善电池过充性能的添加剂、改善电池高温或低温性能的添加剂等。
在一些实施方式中，电池单体100可包括外包装。该外包装可用于封装上述电极组件及电解质。
在一些实施方式中，电池单体100的外包装可以是硬壳，例如硬塑料壳、铝壳、钢壳等。电池单体100的外包装也可以是软包，例如袋式软包。软包的材质可以是塑料，作为塑料，可列举出聚丙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯以及聚丁二酸丁二醇酯等。
本申请对电池单体100的形状没有特别的限制，其可以是圆柱形、方形或其他任意的形状。例如，图4为本申请一实施方式的电池单体的示意图。
图5是本申请另一实施方式的电池单体的结构示意图。如图5所示，电池单体100的外包装包括壳体11和盖板13。其中，壳体11可包括底板和连接于底板上的侧板，底板和侧板围合形成容纳腔。壳体11具有与容纳腔连通的开口，盖板13能够盖设于所述开口，以封闭所述容纳腔。正极极片121、负极极片123和隔离膜122可经卷绕工艺或叠片工艺形成电极组件12。电极组件12封装于所述容纳腔内。电解液浸润于电极组件12中。电池单体100所含电极组件12的数量可以为一个或多个，本领域技术人员可根据具体实际需求进行选择。
在一些实施方式中，电池单体100还可以组装成电池模块，电池模块所含电池单体100的数量可以为一个或多个，具体数量本领域技术人员可根据电池模块的应用和容量进行选择。
图6是本申请一实施方式的电池的示意图，图7是本申请一实施方式的电池的结构示意图。参照图6和图7，在电池400中可以包括电池箱和设置于电池箱中的多个电池单体100。电池箱包括上箱体401和下箱体402，上箱体401能够盖设于下箱体402，并形成用于容纳电池单体100的封闭空间。多个电池单体100可以按照任意的方式排布于电池箱中。
另外，本申请还提供一种用电装置，所述用电装置包括本申请提供的电池单体100或电池400中的至少一种。所述电池单体100或电池400可以用作所述用电装置的电源，也可以用作所述用电装置的能量存储单元。所述用电装置可以包括移动设备（例如手机、笔记本电脑等）、电动车辆（例如纯电动车、混合动力电动车、插电式混合动力电动车、电动自行车、电动踏板车、电动高尔夫球车、电动卡车等）、电气列车、船舶及卫星、储能系统等，但不限于此。
例如，图8是本申请一实施方式的用电装置的结构示意图。如图8所示，该用电装置为车辆1，车辆1可以为燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车，新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。车辆1的内部可以设置马达500，控制器600以及电池400，控制器600用来控制电池400为马达500的供电。例如，在车辆1的底部或车头或车尾可以设置电池400。电池400可以用于车辆1的供电，例如，电池400可以作为车辆1的操作电源，用于车辆1的电路系统，例如，用于车辆1的启动、导航和运行时的工作用电需求。在本申请的另一实施例中，电池400不仅仅可以作为车辆1的操作电源，还可以作为车辆1的驱动电源，替代或部分地替代燃油或天然气为车辆1提供驱动动力。
作为所述用电装置，可以根据其使用需求来选择电池单体100或电池400。
该用电装置为纯电动车、混合动力电动车、或插电式混合动力电动车等。为了满足该用电装置对电池的高功率和高能量密度的需求，可以采用电池单体100或电池400。
作为另一个示例的装置可以是手机、平板电脑、笔记本电脑等。该装置通常要求轻薄化，可以采用电池单体100作为电源。
[实施例]
以下，说明本申请的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
[实施例1]
1）. 锂离子电池的制备
1.1）. 隔离膜的制备：
1.11）. 将去离子水和陶瓷材料氧化铝固体混合后，以200转/min-1000转/min的转速搅拌1h-48h，所用搅拌器包括涡轮式、浆式、行星式搅拌器中的任意一种，制备成固含量为25%-40%的氧化铝（CSS）浆料。
1.12）. 将成膜剂硝酸锂与氧化铝浆料以1:20的质量比混合，以100转/min-1000转/min的转速搅拌0.1h-24h，得到涂层浆料。
1.13）. 将涂层浆料以刮涂、喷涂或者凹版印刷的方式涂覆到基膜聚乙烯上，得到经烘干后得到隔离膜。
1.2）. 正极极片的制备：将磷酸铁锂（LiFePO4）、导电剂导电碳黑、粘结剂聚偏二氟乙烯（PVDF）按重量比为96%:2%:2%溶于溶剂N-甲基吡咯烷酮（NMP）中，充分搅拌混合均匀后制备得到正极活性材料，将正极活性材料涂覆于Al箔上，之后经过烘干、冷压、分切，得到正极极片。
1.3）. 负极极片的制备：将负极活性材料人造石墨、导电剂导电碳黑、粘结剂丁苯橡胶和羧甲基纤维素钠1：1的混合物按照重量比为96%:2%:2%的重量比在适量的去离子水溶剂体系中充分搅拌混合均匀得到负极活性材料，将负极活性材料涂覆于Cu箔上，之后经过烘干、冷压、分切，得到负极极片。
1.4）. 电解液：将EC/DEC按体积比1:1溶解于1M LiPF6中，并搅拌均匀。
1.5）. 装配：将正极极片、隔离膜、负极极片按顺序叠好，使隔离膜处于正负极中间起到隔离的作用，并卷绕得到电极组件；将电极组件置于外包装铝壳中，在85℃下干燥6h后按3.5g/Ah的注液系数注入电解液，随后经过真空封装、静置、化成、整形等工序，得到锂离子电池。
在该实施例的锂离子电池中，成膜剂硝酸锂的体积平均粒径Dv90 a为40nm，溶解度M为30mmol·L-1、质量c为0.01kg；陶瓷材料为氧化铝，氧化铝的体积平均粒径Dv90 b为1240nm、质量e为0.2kg；基膜聚乙烯的平均孔径n为50nm，负极活性材料石墨的质量d为0.01kg；即a/b为0.033、（a+b）/n为25、a/m为1.33nm/(mmol·L-1)、c/d为0.1、c/e为0.05。
[实施例2]
实施例2的锂离子电池的制备与实施例1基本相同，不同点在于实施例2中的n为125nm。
[实施例3]
实施例3的锂离子电池的制备与实施例1基本相同，不同点在于实施例3中的n为25nm。
[实施例4]
实施例4的锂离子电池的制备与实施例1基本相同，不同点在于实施例4中的n为30nm。
[实施例5]
实施例5的锂离子电池的制备与实施例1基本相同，不同点在于实施例5中的b为2500nm，n为10nm，a/b为0.016，（a+b）/n为254。
[实施例6]
实施例6的锂离子电池的制备与实施例1基本相同，不同点在于实施例6中的b为250nm，n为425nm，a/b为0.16，（a+b）/n为0.68。
[实施例7]
实施例7的锂离子电池的制备与实施例1基本相同，不同点在于实施例7中的成膜剂为氟化钾，M为50mmol·L-1，a/M为0.6nm/(mmol·L-1)。
[实施例8]
实施例8的锂离子电池的制备与实施例1基本相同，不同点在于实施例8中的成膜剂为氟化钠，M为100mmol·L-1，a/M为0.3nm/(mmol·L-1)。
[实施例9]
实施例9的锂离子电池的制备与实施例1基本相同，不同点在于实施例9中的陶瓷材料为氧化钙。
[实施例10]
实施例10的锂离子电池的制备与实施例1基本相同，不同点在于实施例10中的e为0.1kg，c/e为0.1。
[实施例11]
实施例11的锂离子电池的制备与实施例1基本相同，不同点在于实施例11中的c为0.1kg，e为2kg，c/d为10。
[对比例1]
对比例1的锂离子电池的制备与实施例1基本相同，不同点在于对比例1的涂层浆料仅有氧化铝（CSS）浆料。
[对比例2]
对比例2的锂离子电池的制备与实施例1基本相同，不同点在于对比例2中的a为100nm，b为2500nm，n为10nm；即a/b为0.04、（a+b）/n为260、a/M为3.33 nm/(mmol·L-1)。
[对比例3]
对比例3的锂离子电池的制备与实施例1基本相同，不同点在于对比例3中的a为10nm，b为20nm；即a/b为0.5、（a+b）/n为0.6、a/M为0.33 nm/(mmol·L-1)。
2）. 锂离子电池隔离膜的性能表征
2.1）. 体积平均粒径Dv90的测量：可以参照GB/T 19077-2016粒度分布激光衍射法，采用激光粒度分析仪（例如Master Size 3000）进行测试。
2.2）. 基膜平均孔径的测量：任意选择基膜上两块直径为5mm的圆形区域；在扫描显微镜（SEM）下直接观测其中一区域的孔的总数和总孔径，计算该区域的孔径平均值d1。采用相同方法观测另一块区域中的孔径平均值d2，d1和d2的平均值即为该基膜的平均孔径。
2.3）. 成膜剂溶解度的测量：在常温条件下，称取将成膜剂添加在线性酯中的直至溶液饱和，测量被添加在线性酯中的成膜剂的质量。
表1实施例1-11和对比例1-3的具体实验参数
3）. 锂离子电池循环性能的测试：在常温条件下，以0.04C充电至30%的SOC，然后以0.33C充电至4V，以0.33C放电至2V，保持电池充放电电压区间为2-4.V，在0.33C的电流密度下循环，记录容量保持率至80%时电池的循环圈数，测试结果请见表2。
表2 实施例1-11和对比例1-3的性能参数
根据实施例1-14和对比例1-3可知，在隔离膜中添加成膜剂，并使成膜剂的体积平均粒径Dv90、陶瓷材料的体积平均粒径Dv90和基膜的平均孔径n满足：0.68≤（a+b）/n≤254，可以提高电池的循环性能。
进一步地，根据实施例1-4、7和9-11可知，通过使（a+b）/n的值保持在10-50，可以进一步提高电池的循环性能。
根据实施例1-5、7-11可知，通过使成膜剂的体积平均粒径Dv90和陶瓷材料的体积平均粒径Dv90的比值保持在0.002-0.05，电池具备较好的循环性能。
根据实施例1-11可知，通过使成膜剂的体积平均粒径Dv90和成膜剂的溶解度的比值保持在0.4nm/(mmol·L-1)-5nm/(mmol·L-1)，电池具备较好的循环性能。
根据实施例1、7和8可知，多种成膜剂适用于本申请的技术方案。
根据实施例1和9可知，多种陶瓷材料适用于本申请的技术方案。
根据实施例1和10可知，通过使成膜剂与陶瓷材料的质量比保持在小于0.1，特别是小于0.05，有助于进一步提高电池的循环性能。
根据实施例1和11可知，通过使成膜剂和负极活性材料的质量比保持在0.004-15，特别是1-5，有助于进一步提高电池的循环性能。
需要说明的是，本申请不限定于上述实施方式。上述实施方式仅为示例，在本申请的技术方案范围内具有与技术思想实质相同的构成、发挥相同作用效果的实施方式均包含在本申请的技术范围内。此外，在不脱离本申请主旨的范围内，对实施方式施加本领域技术人员能够想到的各种变形、将实施方式中的一部分构成要素加以组合而构筑的其它方式也包含在本申请的范围内。

Claims (21)

1.一种隔离膜，其特征在于，包括：
基膜和设于所述基膜至少一侧的涂层，所述涂层包括成膜剂和陶瓷材料；
其中，所述成膜剂的体积平均粒径Dv90为a、所述陶瓷材料的体积平均粒径Dv90为b，所述a、所述b和所述基膜的平均孔径n满足：0.68≤（a+b）/n≤254。
2.根据权利要求1所述的隔离膜，其特征在于，
所述a、所述b和所述n满足：10≤（a+b）/n≤50。
3.根据权利要求1或2所述的隔离膜，其特征在于，
所述a和所述b满足：0.002≤a/b≤0.2。
4.根据权利要求1或2所述的隔离膜，其特征在于，
所述a和所述b满足：0.002≤a/b≤0.05。
5.根据权利要求1或2所述的隔离膜，其特征在于，
所述a和所述成膜剂的溶解度M满足：0.4nm/(mmol·L-1)≤a/M≤5nm/(mmol·L-1)。
6.根据权利要求1或2所述的隔离膜，其特征在于，
所述陶瓷材料包括氧化铝、羟基氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、氧化镁、氧化钙中的至少一种。
7.根据权利要求1或2所述的隔离膜，其特征在于，
所述a的取值范围为5nm≤a≤40nm。
8.根据权利要求1或2所述的隔离膜，其特征在于，
所述b的取值范围为200nm≤b≤2500nm。
9.根据权利要求1或2所述的隔离膜，其特征在于，
所述成膜剂的溶解度M的取值范围为1mmol·L-1≤M≤100mmol·L-1。
10.根据权利要求1或2所述的隔离膜，其特征在于，
所述成膜剂的质量c与所述陶瓷材料的质量e满足0.001≤c/e≤0.1。
11.根据权利要求1或2所述的隔离膜，其特征在于，
所述涂层的厚度为0.5μm-5μm。
12.根据权利要求1或2所述的隔离膜，其特征在于，
所述涂层的涂覆重量为0.1g·m-2-5.5g·m-2。
13.根据权利要求1或2所述的隔离膜，其特征在于，
所述涂层包括第一涂层和第二涂层，所述第一涂层包括所述陶瓷材料，所述第二涂层包括所述成膜剂。
14.根据权利要求13所述的隔离膜，其特征在于，
所述第二涂层的厚度为0.05μm-1μm。
15.根据权利要求13所述的隔离膜，其特征在于，
所以第二涂层的涂覆重量为0.001g·m-2-0.5g·m-2。
16.根据权利要求1或2所述的隔离膜，其特征在于，
基于100重量份的所述涂层计，所述成膜剂的重量份为0.01重量份-1.5重量份。
17.根据权利要求1或2所述的隔离膜，其特征在于，
所述成膜剂包括碱金属含氧酸盐、碱土金属含氧酸盐、卤化物或过渡金属含氧酸盐中的至少一种。
18.一种电池单体，其特征在于，包括权利要求1至17中任一项所述的隔离膜。
19.根据权利要求18所述的电池单体，其特征在于，
所述电池单体还包括负极极片，所述负极极片包括负极集流体和设于所述负极集流体至少一侧的负极膜层，所述负极膜层包括负极活性材料；
其中，所述成膜剂的质量c和所述负极活性材料的质量d满足：0.004≤c/d≤15。
20.一种电池，其特征在于，包括如权利要求18或19所述的电池单体。
21.一种用电装置，其特征在于，包括如权利要求20所述的电池。
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