CN207818722U - 一种卷绕式锂离子电池用隔膜 - Google Patents

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Abstract

本实用新型属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种卷绕式锂离子电池用隔膜，包括隔离膜本体以及涂覆于所述隔离膜本体至少一表面上的功能涂层，所述功能涂层包括第一涂层和第二涂层，所述第一涂层设置于所述隔离膜本体的首端和末端，所述第二涂层设置于所述隔离膜本体的中间区域，所述第一涂层由无机粒子形成，所述第二涂层由包覆有粘接聚合物的无机粒子形成。相比于现有技术，本实用新型在具有良好的热稳定性的同时，还有效地解决了卷绕型电池中粘结聚合物涂层会向两端聚集向外挤压最后导致宽度方向会变大而导致超过限定宽度的问题。

Description

一种卷绕式锂离子电池用隔膜
技术领域
本实用新型属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种卷绕式锂离子电池用隔膜。
背景技术
锂离子二次电池广泛地应用与消费电子产品，如手机，笔记本电脑，平板电脑，蓝牙耳机，MP3，数码相机等领域已经得到了广泛的应用。随着环境污染和能源危机问题的日益严峻，锂离子二次电池在动力电池和固定电站等领域的使用也越来越普及。
随着能量密度的不断提高，高克容量的负极材料的使用致使其充放电过程中的膨胀严重，导致电池扭曲变形。为了解决这个问题，行业内在隔离膜的表面涂覆粘结聚合物的涂层或无机粒子与粘结聚合物的混合涂层。该粘结聚合物能够在电解液里溶胀，在一定的温度，压力和时间内与正负极片粘结在一起，正负极片与隔离膜粘附为一个整体后可以抑制负极的膨胀，阻止电池的变形。但是粘结聚合物溶胀后在一定的温度和压力下会平面铺展开，对于卷绕型电池，粘结聚合物涂层会向两端聚集向外挤压最后导致宽度方向会变大，超过限定宽度。为此，现有技术中采用将功能涂层间隔地涂覆于所述隔离膜本体的方式，虽然该方法解决了上述问题，但是由于采取间隔涂覆的形式使得隔离膜基体存在有部分未涂覆区域，这些区域没有涂覆含有无机粒子功能涂层，从而其热稳定性较差。
有鉴于此，确有必要提供一种卷绕式锂离子电池用隔离膜以解决现有技术中存在的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种卷绕式锂离子电池用隔膜，该隔膜在具有良好的热稳定性的同时，还有效地解决了卷绕型电池中粘结聚合物涂层会向两端聚集向外挤压且最后导致宽度方向变大而导致超过限定宽度的问题。
为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种卷绕式锂离子电池用隔膜，包括隔离膜本体以及涂覆于所述隔离膜本体至少一表面上的功能涂层，所述功能涂层包括第一涂层和第二涂层，所述第一涂层设置于所述隔离膜本体的首端和末端，所述第二涂层设置于所述隔离膜本体的中间区域，所述第一涂层由无机粒子形成，所述第二涂层由包覆有粘接聚合物的无机粒子形成。
其中，当功能涂层涂覆于隔膜基材的一面时，位于隔离膜本体的首端和末端的第一涂层分别对应的是正极片或负极片的首尾两端的未涂覆活性物质的区域，而第二涂层所在的区域对应的是正极片或负极片的涂覆有活性物质的区域。当功能涂层涂覆于隔膜基材的两面时，其中一面上位于隔离膜本体的首端和末端的第一涂层分别对应的是正极片上未涂覆活性物质的首端和末端，第二涂层所在区域对应的正极片上涂覆有活性物质的区域；而另一面上位于隔离膜本体的首端和末端的第一涂层分别对应的是负极片上未涂覆活性物质的首端和末端，第二涂层所在区域对应的负极片上涂覆有活性物质的区域。
在本实用新型中，不管是第一涂层还是第二涂层都含有无机粒子，无机粒子具有优良的热稳定性，抑制了传统隔膜基材在高温情况下的热收缩，提高热稳定性。另外，由于粘结聚合物溶胀后在一定的温度和压力下会平面铺展开，因此本实用新型在隔离膜本体的首端和末端都设置了不含有粘接聚合物的第一涂层，对于卷绕型电池，有效地解决了粘结聚合物向两端聚集向外挤压最后导致宽度方向变大，超过限定宽度的问题。
作为本实用新型所述的卷绕式锂离子电池用隔膜的一种改进，所述无机粒子的粒径大小不同。
作为本实用新型所述的卷绕式锂离子电池用隔膜的一种改进，所述包覆有粘接聚合物的无机粒子的粒径大小不同。
作为本实用新型所述的卷绕式锂离子电池用隔膜的一种改进，所述无机粒子的平均粒径为0.08~ 3um，所述无机粒子的粒度分布范围为0.02~ 6um。无机粒子的平均粒径不宜过小，否则无机粒子之间容易团聚；无机粒子的平均粒径不宜过大，否则会影响涂布效果。
作为本实用新型所述的卷绕式锂离子电池用隔膜的一种改进，所述包覆有粘接聚合物的无机粒子的平均粒径为0.1~5um，所述包覆有粘接聚合物的无机粒子的粒度分布范围为0.03~8um。
作为本实用新型所述的卷绕式锂离子电池用隔膜的一种改进，所述第一涂层和所述第二涂层的厚度均为0.2~9um。
作为本实用新型所述的卷绕式锂离子电池用隔膜的一种改进，所述隔离膜本体为聚乙烯微孔薄膜、聚丙烯微孔薄膜、聚酰亚胺薄膜或无纺布。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型提供一种卷绕式锂离子电池用隔膜，包括隔离膜本体以及涂覆于所述隔离膜本体至少一表面上的功能涂层，所述功能涂层包括第一涂层和第二涂层，所述第一涂层设置于所述隔离膜本体的首端和末端，所述第二涂层设置于所述隔离膜本体的中间区域，所述第一涂层由无机粒子形成，所述第二涂层由包覆有粘接聚合物的无机粒子形成。相比于现有技术，本实用新型在具有良好的热稳定性的同时，还有效地解决了卷绕型电池中粘结聚合物涂层会向两端聚集向外挤压且最后导致宽度方向变大而导致超过限定宽度的问题。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
其中：1-隔离膜本体，2-功能涂层，3-第一涂层，4-第二涂层。
具体实施方式
下面结合具体实施方式和说明书附图，对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式并不限于此。
如图1所示，一种卷绕式锂离子电池用隔膜，包括隔离膜本体1以及涂覆于隔离膜本体1至少一表面上的功能涂层2，功能涂层2包括第一涂层3和第二涂层4，第一涂层3设置于隔离膜本体1的首端和末端，第二涂层4设置于隔离膜本体1的中间区域，第一涂层3由无机粒子形成，第二涂层4由包覆有粘接聚合物的无机粒子形成。其中，包覆有粘接聚合物的无机粒子是通过先将粘接聚合物在溶剂中溶解，然后将无机粒子混入一起搅拌均匀制成。
进一步地，无机粒子的粒径大小不同。无机粒子的平均粒径为0.08~ 3um，无机粒子的粒度分布范围为0.02~ 6um。
进一步地，包覆有粘接聚合物的无机粒子的粒径大小不同。包覆有粘接聚合物的无机粒子的平均粒径为0.1~5um，包覆有粘接聚合物的无机粒子的粒度分布范围为0.03~8um。
进一步地，第一涂层3和第二涂层4的厚度均为0.2~9um。
进一步地，隔离膜本体1为聚乙烯微孔薄膜、聚丙烯微孔薄膜、聚酰亚胺薄膜或无纺布。
根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本实用新型的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本实用新型的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (7)

1.一种卷绕式锂离子电池用隔膜，其特征在于：包括隔离膜本体以及涂覆于所述隔离膜本体至少一表面上的功能涂层，所述功能涂层包括第一涂层和第二涂层，所述第一涂层设置于所述隔离膜本体的首端和末端，所述第二涂层设置于所述隔离膜本体的中间区域，所述第一涂层由无机粒子形成，所述第二涂层由包覆有粘接聚合物的无机粒子形成。
2.根据权利要求1所述的卷绕式锂离子电池用隔膜，其特征在于：所述无机粒子的粒径大小不同。
3.根据权利要求1所述的卷绕式锂离子电池用隔膜，其特征在于：所述包覆有粘接聚合物的无机粒子的粒径大小不同。
4.根据权利要求2所述的卷绕式锂离子电池用隔膜，其特征在于：所述无机粒子的平均粒径为0.08~ 3um，所述无机粒子的粒度分布范围为0.02~ 6um。
5.根据权利要求3所述的卷绕式锂离子电池用隔膜，其特征在于：所述包覆有粘接聚合物的无机粒子的平均粒径为0.1~5um，所述包覆有粘接聚合物的无机粒子的粒度分布范围为0.03~8um。
6.根据权利要求1所述的卷绕式锂离子电池用隔膜，其特征在于：所述第一涂层和所述第二涂层的厚度均为0.2~9um。
7.根据权利要求1所述的卷绕式锂离子电池用隔膜，其特征在于：所述隔离膜本体为聚乙烯微孔薄膜、聚丙烯微孔薄膜、聚酰亚胺薄膜或无纺布。
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