CN207765523U - 一种隔膜及具有该隔膜的锂电池 - Google Patents
一种隔膜及具有该隔膜的锂电池 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型提供了一种隔膜，适用于锂电池，所述隔膜包括隔膜基层、设置在所述隔膜基层两侧的电晕层、涂覆于所述电晕层的纳米二氧化硅层、涂覆于所述纳米二氧化硅层的耐高温层、及涂覆于所述耐高温层的补锂层。本实用新型的隔膜利用补锂层，参与形成SEI膜，从而起到补锂的作用，避免了在第一次充电后锂离子电池容量的降低。本实用新型还提供了一种包含上述隔膜的锂电池。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种隔膜及具有该隔膜的锂电池。
背景技术
锂离子电池具有较高的循环寿命，低自放电等优点，自90年代商业化以来，一直在手机，平板电脑，移动电源等消费类电子产品获得广泛地应用。近年来，随着环境日益恶化，人们的环保意识的不断提高，锂离子电池也逐渐在汽车、储能等领域获得广泛应用。锂电池隔膜是锂电池结构中关键的内层组件之一，其性能决定了锂电池的界面结构、内阻等，直接影响锂电池的容量、循环以及安全性能等特性。锂离子电池在制备时，需要经过化成工序，即第一次充电，在此过程中，负极会形成SEI膜(Solid Electrolyte Interface，固体电解质界面膜)，该膜的形成需要消耗一定量的锂离子，因此，在第一次充电后锂离子电池的容量会有所下降。对此，需要对锂离子电池进行补锂，然而现有的补锂技术中，负极补锂技术容易导致石墨剥离问题，而正极补锂技术容易导致电池电子的导电性降低等问题。
因此，有必要提供一种新的方式来解决上述缺陷。
发明内容
本实用新型的目的之一在于提供一种隔膜，适用于锂电池，以补充锂离子电池在第一次充电后锂离子电池的容量。
本实用新型的目的之二在于提供一种包含上述隔膜的锂电池。
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种隔膜，适用于锂电池，所述隔膜包括隔膜基层、设置在所述隔膜基层两侧的电晕层、涂覆于所述电晕层的纳米二氧化硅层、涂覆于所述纳米二氧化硅层的耐高温层、及涂覆于所述耐高温层的补锂层。
较佳地，所述耐高温层为多孔陶瓷涂层。
较佳地，所述耐高温层的厚度为1-6um。
较佳地，所述补锂层含有颗粒状的锂粉。
较佳地，所述补锂层表面设有若干凸部。
较佳地，所述凸部呈弧形。
较佳地，所述纳米二氧化硅层中的纳米二氧化硅的粒径为20-50纳米。
较佳地，所述纳米二氧化硅层的厚度为1-10 um纳米。
本实用新型还提供了一种锂电池，所述锂电池包含上述隔膜。
与现有技术相比，本实用新型的隔膜利用补锂层，参与形成SEI膜，从而起到补锂的作用，以补充在第一次充电后锂离子电池的容量，还利用电晕层增强纳米二氧化硅层涂层与隔膜基层之间的附着力，减少在后续电池的加工和电池的生产中涂层脱落的现象，此外，还通过纳米二氧化硅层能提高锂电池的电化学性能，同时，耐高温层还能实现锂电池隔膜的高温保护功能。
附图说明
图1是本实用新型隔膜一个实施例的结构示意图。
图2是本实用新型隔膜另一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、实现的效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
请参考图1，本实用新型的隔膜100，适用于锂电池，包括隔膜基层10、设置在隔膜基层10两侧的电晕层20、涂覆于电晕层20的纳米二氧化硅层30、涂覆于纳米二氧化硅层30的耐高温层40、及涂覆于耐高温层40的补锂层50。隔膜基层10采用聚烯烃多孔薄膜制备；电晕层20可以是氧化铝层，在此不做限制，利用电晕层20可以提高隔膜基层10涂布的均匀性，增强纳米二氧化硅层30与隔膜基层10之间的附着力，减少在后续电池的加工和电池的生产中涂层脱落的现象；纳米二氧化硅层30能够提高锂电池的电化学性能，使得锂电池的电化学稳定性好，优选地，纳米二氧化硅层30中的纳米二氧化硅的粒径为20-50纳米，比如，纳米二氧化硅的粒径为20-50纳米，具体的可为20纳米、30纳米、35纳米、40纳米、45纳米、50纳米，纳米二氧化硅层30的厚度为1-10 um，比如，纳米二氧化硅层30的厚度可以为1 um、3um、5 um、7 um、10um；耐高温层40可以为多孔陶瓷涂层，其能有效阻止聚烯烃微孔膜的热收缩，避免电池正负极接触引起电池短路以致电池损坏甚至爆炸的情况，同时还能实现电池隔膜100的高温保护功能，耐高温层40的厚度为1-6um，比如，耐高温层40的厚度可以为1um、2 um、3 um、4 um、5um、6um；补锂层50能够起到正极补锂的作用，在锂离子电池进行化成时，能够释放锂离子，锂离子在电场的作用下迁移到负极，参与形成SEI膜，从而起到补锂的作用，以补充锂离子电池的容量，避免了在第一次充电后锂离子电池容量的降低，在一个优选实施例中，补锂层50含有颗粒状的锂粉，方便补充电池容量，在另一个实施例中，请参考图2，补锂层50表面设有若干凸部51，以提高锂电池隔膜100上下两表层的比表面积，进而增加锂电池隔膜100与电解质溶液的接触面积，使得锂电池隔膜100的吸液能力提高，离子与电解质溶液形成更好的有机整体，从而实现增加离子通透性的目的，也保证了锂电池的充放电性能和稳定性，优选地，凸部51呈弧形，便于电解质溶液更容易通过隔膜100。
本实用新型还提供了一种锂电池，锂电池包含上述隔膜100，因此，锂电池在第一次充电的过程中，隔膜100的补锂层50能够释放锂离子，锂离子在电场的作用下迁移到负极，参与形成SEI膜，从而起到补锂的作用，避免锂离子电池的容量降低的影响。
与现有技术相比，本实用新型的隔膜100利用补锂层50，参与形成SEI膜，从而起到补锂的作用，以补充在第一次充电后锂离子电池的容量，还利用电晕层20增强纳米二氧化硅层30涂层与隔膜基层10之间的附着力，减少在后续电池的加工和电池的生产中涂层脱落的现象，此外，还通过纳米二氧化硅层30能提高锂电池的电化学性能，同时，耐高温层40还能实现锂电池隔膜100的高温保护功能。
以上所揭露的仅为本实用新型的较佳实例而已，其作用是方便本领域的技术人员理解并据以实施，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属于本实用新型所涵盖的范围。
Claims (9)
1.一种隔膜，适用于锂电池，其特征在于，所述隔膜包括隔膜基层、设置在所述隔膜基层两侧的电晕层、涂覆于所述电晕层的纳米二氧化硅层、涂覆于所述纳米二氧化硅层的耐高温层、及涂覆于所述耐高温层的补锂层。
2.如权利要求1所述的隔膜，其特征在于，所述耐高温层为多孔陶瓷涂层。
3.如权利要求1所述的隔膜，其特征在于，所述耐高温层的厚度为1-6um。
4.如权利要求1所述的隔膜，其特征在于，所述补锂层含有颗粒状的锂粉。
5.如权利要求1所述的隔膜，其特征在于，所述补锂层表面设有若干凸部。
6.如权利要求5所述的隔膜，其特征在于，所述凸部呈弧形。
7.如权利要求1所述的隔膜，其特征在于，所述纳米二氧化硅层中的纳米二氧化硅的粒径为20-50纳米。
8.如权利要求1所述的隔膜，其特征在于，所述纳米二氧化硅层的厚度为1-10um纳米。
9.一种锂电池，其特征在于，所述锂电池包含如权利要求1-8任意一项所述的隔膜。
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|---|---|---|---|---|
| CN111211278A (zh) * | 2018-11-22 | 2020-05-29 | 中航锂电（洛阳）有限公司 | 一种锂离子电池用复合涂层隔膜、锂离子电池 |
| CN111697270A (zh) * | 2019-03-13 | 2020-09-22 | 北京师范大学 | 一种通过原位转移形成负极保护层的方法 |
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