CN216120418U - 锂离子电池及其隔离膜 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种锂离子电池及其隔离膜,一种隔离膜包括:基膜;涂层,覆盖于所述基膜的表面;其中,所述涂层包括主体及设于主体外周的边缘部,所述边缘部的厚度大于所述主体的厚度,且所述边缘部设有若干间隔设置的花纹。一种锂离子电池包括:正极片;负极片;上述隔离膜,设于所述正极片与所述负极片之间。上述锂离子电池及其隔离膜,较好地提升了隔离膜边缘部的刚性,有效降低隔离膜在卷绕组装工序中的翻折概率,利于提高产品良率。
Description
技术领域
本实用新型涉及锂电池技术领域,特别是涉及一种锂离子电池及其隔离膜。
背景技术
卷绕式锂离子电池包括壳体、电芯及电解液,电解液灌注于壳体内,电芯容置于装载有电解液的壳体内。电芯包括层叠的正极片、隔离膜及负极片,一般需要先制备好正极片及负极片,再将正极片、隔离膜及负极片卷绕组装为电芯。
由于隔离膜的厚度薄且刚性小,在卷绕组装过程中隔离膜极易发生翻折,存在安全隐患,造成锂离子电池良率下降。
实用新型内容
基于此,有必要针对在卷绕组装过程中隔离膜易发生翻折的问题,提供一种锂离子电池及其隔离膜。
一种隔离膜,包括基膜及涂层,涂层覆盖于基膜的表面。其中,涂层包括主体及设于所述主体外周的边缘部,边缘部的厚度大于主体的厚度,且边缘部设有若干间隔设置的花纹。上述的隔离膜,边缘部的厚度比主体的厚度大,较好地提升了隔离膜边缘部的刚性,有效降低隔离膜在卷绕组装工序中的翻折概率,利于提高产品良率;同时,相邻花纹间的间隙可作为容纳空间,容纳空间内能够存储电解液,避免在应力集中区因电解液不足而产生析锂现象。
在其中一实施例中,所述边缘部的厚度与所述主体的厚度比值范围为1.2-1.6。通过该设置,能有效提高边缘部的刚性,同时较好地保障隔离膜的粘结效果。
在其中一实施例中,所述边缘部的厚度范围为4μm-8μm,所述主体的厚度范围为3μm-5μm。通过该设置,能有效提高边缘部的刚性,同时较好地保障隔离膜的粘结效果。
在其中一实施例中,所述边缘部的宽度与所述主体的宽度比值范围为0.17-0.33。通过该设置,能有效提高边缘部的刚性,同时可有效填充削薄区极片中多余的间隙,降低削薄区因电解液断桥导致的析锂现象。
在其中一实施例中,所述边缘部的宽度范围为10mm-20mm,所述主体的宽度范围为60mm-120mm。通过该设置,能有效提高边缘部的刚性,同时可有效填充削薄区极片中多余的间隙,降低削薄区因电解液断桥导致的析锂现象。
在其中一实施例中,所述边缘部包括第一边缘部及第二边缘部,所述第一边缘部及所述第二边缘部分别设于所述主体的两侧,所述第一边缘部和/或所述第二边缘部设有所述若干间隔设置的花纹。通过在边缘部设置若干间隔的花纹,相邻花纹间的间隙可作为容纳空间,容纳空间内能够存储电解液,避免在应力集中区因电解液不足而产生析锂现象。
在其中一实施例中,所述花纹呈条纹状、网格状及凹坑状中的至少一种。通过设置上述种类的花纹,可以使花纹保留一定的镂空区域,从而有效储存电解液,避免涂层的边缘部的应力集中区因电解液不足而产生析锂的问题。
在其中一实施例中,所述基膜包括第一表面及第二表面,所述涂层覆盖于所述第一表面和/或所述第二表面。通过该设置,能够有效防护基膜的第一表面和/或第二表面,防止基膜外露而受损。
一种锂离子电池,包括正极片、负极片及上述的隔离膜,上述的隔离膜设于正极片与负极片之间。上述的锂离子电池,较好地提升了隔离膜边缘部的刚性,有效降低隔离膜在卷绕组装工序中的翻折概率,利于提高产品良率。
在其中一实施例中,还包括绝缘层,绝缘层设于正极片的边沿和/或负极片的边沿。通过设置该绝缘层,减少了因极片断面毛刺刺穿隔离膜而导致的内短路。
附图说明
图1为一实施例中电芯的局部示意图;
图2为隔离膜边缘部的花纹呈条纹状的俯视图;
图3为隔离膜边缘部的花纹呈网格状的俯视图;
图4为隔离膜边缘部的花纹呈凹坑状的俯视图。
附图标记:
10、隔离膜;20、正极片;30、负极片;100、基膜;101、第一表面;102、第二表面;200、涂层;210、主体;220、边缘部;221、第一边缘部;222、第二边缘部;230、花纹;231、容纳空间。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本申请的保护范围。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请;本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。
在本申请实施例的描述中,技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中,“多个”的含义是两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
在本申请实施例的描述中,术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请实施例的描述中,术语“多个”指的是两个以上(包括两个),同理,“多组”指的是两组以上(包括两组),“多片”指的是两片以上(包括两片)。
在本申请实施例的描述中,技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请实施例的限制。
在本申请实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;也可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。
目前,锂离子电池作为一种绿色环保电池,具有高能量密度、高工作电压、高安全性能和长使用寿命等优点,在手机、数码相机等电子设备及电动汽车中得到了广泛的应用。随着绿色能源环保、能源储存利用等方面的需求日益急增,锂离子电池成为解决新能源发展的瓶颈。
锂离子电池有多种类型,但卷绕式的锂离子电池使用范围较多。卷绕式锂离子电池包括壳体、电芯及电解液,电解液灌注于壳体内,电芯容置于装载有电解液的壳体内。
如图1所示,电芯包括层叠的正极片20、隔离膜10及负极片30。一般需要先制备好正极片20及负极片30,再将正极片20、隔离膜10及负极片30卷绕组装为电芯,再进行后续热冷压、化成、整形、容量测试等加工工序,以形成锂离子电池成品。
在极片的制备过程中,一般先在极片的表面涂覆活性材料层及绝缘材料,然后再对极片进行冲切,极片冲切时会产生较多的断面毛刺。由于隔离膜10的厚度薄且刚性小,在卷绕组装过程中断面毛刺极易刺穿隔离膜10,而导致电芯内部微短路并发生副反应,造成锂离子电池良率下降;同时,由于隔离膜10的厚度薄且刚性小,在卷绕组装过程中隔离膜10极易发生翻折,造成锂离子电池良率下降。
基于以上问题,有些方案提供了在断面毛刺粘贴绝缘胶布,以避免端面毛刺刺穿隔离膜10的构思。虽然能够减小隔离膜10被端面毛刺刺穿的风险,但提高了工艺的复杂性,极大的延缓了生产效率,更重要的是隔离膜10在卷绕组装过程中极易翻折的现象并未得到改善。因此,如何有效地避免隔离膜10在卷绕组装过程中发生翻折是目前急需解决的问题。
基于以上考虑,为了解决在卷绕组装过程中隔离膜10易发生翻折的问题,发明人经过深入研究,设计了一种隔离膜10。
请参考图1,一实施例中的隔离膜10包括基膜100及涂层200,涂层200覆盖于基膜100的表面。结合参考图2至图4,涂层200包括主体210及设于主体210外周的边缘部220,边缘部220的厚度大于主体210的厚度,且边缘部220设有若干间隔设置的花纹230。
发明人注意到,若仅使边缘部220的厚度大于主体210的厚度,而未在边缘部220设置若干间隔的花纹230。隔离膜10会因局部增厚而导致局部应力集中,在应力集中区域可能因电解液不足而产生析锂现象。
需说明的是,析锂现象是指在极片表面会有金属锂析出,并在极片表面形成一层灰色的物质。析锂不仅使电池性能下降,循环寿命大幅缩短,还限制了电池的快充容量,并有可能引起燃烧、爆炸等后果。
通过上述设置,边缘部220的厚度比主体210的厚度大,较好地提升了隔离膜10边缘部220的刚性,有效降低隔离膜10在卷绕组装工序中的翻折概率,利于提高产品良率;同时,相邻花纹230间的间隙可作为容纳空间231,容纳空间231内能够存储电解液,避免在应力集中区因电解液不足而产生析锂现象。
此处,厚度是指在图1所示X方向上的尺寸。相应地,宽度是指在图1所示Y方向上的尺寸,长度是指在图1所示Z方向上的尺寸。
在具体实施方式中,涂层200为陶瓷层。陶瓷层即可以为纯氧化铝或氧化锆材料,也可以为氧化铝和氧化锆的混合物。
如图1所示,基膜100包括第一表面101及第二表面102,涂层200覆盖于第一表面101和/或第二表面102。
具体在一实施方式中,请参考图1,涂层200仅覆盖于第一表面101。该实施方式中,基膜100的第二表面102可以覆盖其他成本较低的绝缘层。通过该设置,能够有效防护基膜100的表面,并有效降低成本。
在另一实施方式中,请参考图1,涂层200仅覆盖于第二表面102。该实施方式中,基膜100的第一表面101可以覆盖其他成本较低的绝缘层。通过该设置,能够有效防护基膜100的表面,并有效降低成本。
在又一实施方式中,请参考图1,涂层200覆盖于第一表面101及第二表面102。通过该设置,能够有效防护基膜100的两个表面,防止基膜100外露而受损。
如图1所示的实施例中,边缘部220包括第一边缘部221及第二边缘部222,第一边缘部221及第二边缘部222分别设于主体210的两侧。
可以理解的是,通过在主体210的两侧均设置边缘部220,并将边缘部220增厚,利于保持隔离膜10的结构稳定性。
该实施例中,第一边缘部221及第二边缘部222的厚度相等。通过将两个边缘部220的厚度设为一致,便于加工,同时利于保持隔离膜10的结构稳定性,隔离膜10与正负极片30层叠时结构稳定性更好。
在其他实施例中,第一边缘部221及第二边缘部222的厚度也可以不相等。例如,使第一边缘部221的厚度大于第二边缘部222的厚度,或者使第二边缘部222的厚度大于第一边缘部221的厚度。
在本实施方式中,如图1所示,第一边缘部221、第二边缘部222及主体210为一体成型结构,机械强度高且整体性好。在其他实施方式中,第一边缘部221、第二边缘部222及主体210还可以为分体式结构。
如图1及图2所示,第一边缘部221和/或第二边缘部222设有若干间隔设置的花纹230。
可以理解的是,通过在边缘部220设置若干间隔的花纹230,相邻花纹230间的间隙可作为容纳空间231,容纳空间231内能够存储电解液,避免在应力集中区因电解液不足而产生析锂现象。
具体在一实施方式中,结合图1所示,仅第一边缘部221设有若干间隔设置的花纹230。通过该设置,相邻花纹230间的间隙可作为容纳空间231,容纳空间231内能够存储电解液,避免在第一边缘部221的应力集中区因电解液不足而产生析锂现象。
在另一实施方式中,结合图1所示,仅第二边缘部222设有若干间隔设置的花纹230。通过该设置,相邻花纹230间的间隙可作为容纳空间231,容纳空间231内能够存储电解液,避免在第二边缘部222的应力集中区因电解液不足而产生析锂现象。
在又一实施方式中,结合图1所示,第一边缘部221和第二边缘部222均设有若干间隔设置的花纹230。通过该设置,相邻花纹230间的间隙可作为容纳空间231,容纳空间231内能够存储电解液,有效避免在第一边缘部221及第二边缘部222的应力集中区因电解液不足而产生析锂现象。
在图1示出的实施方式中,若干间隔设置的花纹230是在基膜100的表面涂覆涂层200后,在涂层200干燥前,通过压花辊压印的方式在涂层200的边缘部220形成的。在其他实施方式中,若干间隔设置的花纹230还可以通过多次涂布或其他方式形成。
如图2至图4所示,花纹230呈条纹状、网格状及凹坑状中的至少一种。通过设置上述种类的花纹230,可以使花纹230保留一定的镂空区域,从而有效储存电解液,避免涂层200的边缘部220的应力集中区因电解液不足而产生析锂的问题。
如图2示出一实施方式中,花纹230呈条纹状。该实施方式中,边缘部220沿第一方向(即图2所示Z方向)延伸,条纹沿与第一方向相异的第二方向(即图2所示Y方向)延伸,若干条纹沿第一方向间隔设置。
通过该设置,每两相邻的条纹之间的间隙可形成一容纳空间231,涂层200的边缘部220即存在间隔的多个容纳空间231,以有效存储电解液。
该实施方式中,条纹呈直线型。在其他实施方式中,条纹还可以呈波浪型或其他不规则形状。
该实施方式中,条纹的宽度小于边缘部220的宽度,条纹的长度小于边缘部220的长度,避免因条纹的宽度长度不合适而影响边缘部220的厚度,使隔离膜10的刚性无法满足使用需求。
此处需说明的是,该实施方式中,第二方向与第一方向大致垂直。在其他实施方式中,第二方向与第一方向也可以不大致垂直,第二方向与第一方向只要不同即可。
如图3示出的另一实施方式中,花纹230呈网格状。该实施方式中,边缘部220沿第一方向(即图3所示Z方向)延伸,若干网格沿第一方向间隔设置。
通过该设置,每两相邻的网格之间的间隙可形成一容纳空间231,涂层200的边缘部220即存在间隔的多个容纳空间231,以有效存储电解液。
该实施方式中,网格呈菱形。在其他实施方式中,网格还可以呈五边形、六边形或其他不规则形状。
该实施方式中,网格的宽度小于边缘部220的宽度,网格的长度小于边缘部220的长度,避免因网格的宽度长度不合适而影响边缘部220的厚度,使隔离膜10的刚性无法满足使用需求。
如图4示出的又一实施方式中,花纹230呈凹坑状。该实施方式中,边缘部220沿第一方向(即图4所示Z方向)延伸,凹坑由边缘部220向下凹陷而成,若干凹坑沿第一方向间隔设置。
通过该设置,每一凹坑均可作为容纳空间231,涂层200的边缘部220即存在间隔的多个容纳空间231,以有效存储电解液。
该实施方式中,凹坑呈圆形。在其他实施方式中,凹坑还可以呈椭圆形、矩形或其他不规则形状。
该实施方式中,凹坑的宽度小于边缘部220的宽度,凹坑的长度小于边缘部220的长度,避免因凹坑的宽度长度不合适而影响边缘部220的厚度,使隔离膜10的刚性无法满足使用需求。
在图1未示出的其他实施方式中,花纹230还可以为条纹状、网格状及凹坑状中的至少两种任意组合。
例如,花纹230可以为条纹状、网格状二者的组合;或者,花纹230可以为条纹状、凹坑状二者的组合;或者,花纹230可以为网格状、凹坑状二者的组合;或者,花纹230可以为条纹状、网格状及凹坑状三者的组合。
发明人注意到,边缘部220的厚度大小对隔离膜10的刚性及翻折概率有着重要的影响。当边缘部220的厚度过薄时,隔离膜10的刚性不够,在卷绕组装过程中隔离膜10易发生翻折;当边缘部220的厚度过厚时,隔离膜10的有效粘结面积减小,隔离膜10与极片的粘结效果差。
基于上述考虑,发明人经过深入研究,在图1示出的实施例中,边缘部220的厚度与主体210的厚度比值范围为1.2-1.6。
在一实施方式中,边缘部220的厚度范围为4μm-8μm,主体210的厚度范围为3-5μm。
通过该设置,边缘部220相对于主体210的增厚比例范围为20-60%,该增厚比例范围能有效提高边缘部220的刚性,同时较好地保障隔离膜10的粘结效果。
此处,边缘部220相对于主体210的增厚比例定义为:边缘部220厚度与主体210厚度间的差值占主体210厚度的百分比。
发明人还注意到,边缘部220的宽度对隔离膜10的刚性及翻折概率也有着重要的影响。当边缘部220的宽度过宽时,会使隔离膜10的局部应力更集中且有多余的材料消耗;当边缘部220的宽度过窄时,隔离膜10刚性不够,在卷绕组装过程中隔离膜10易发生翻折。
基于上述考虑,发明人经过进一步地深入研究,在图1示出的实施例中,边缘部220的宽度与主体210的宽度比值范围为0.17-0.33。
通过该设置,边缘部220相对于主体210的宽度较合适,该宽度比值范围能有效提高边缘部220的刚性,同时与极片的削薄区宽度相当,可以有效填充削薄区极片中多余的间隙,起到保液作用,降低削薄区因电解液断桥导致的析锂现象。
该实施例中,边缘部220的宽度范围为10mm-20mm,主体210的宽度范围为60mm-120mm。
为了详细研究边缘部220的厚度及宽度大小对隔离膜10的刚性及翻折概率的影响,发明人设置了多个对比实验,以对隔离膜10的相关参数进行测试及对比。
在上述对比实验中,发明人设置了对比例1、对比例2及实施例1-11,上述对比例及实施例中的产品制备方法相同,具体为:
(1)基膜100经过常规涂敷涂层200,制成涂层200厚度为3μm的隔离膜10,经由烘箱烘干,喷涂聚偏氟乙烯后制成成品隔离膜10。将隔离膜10与正负极片30卷绕,经过热冷压、化成、整形、容量测试等工序,获得对比例1的锂离子电池产品;
(2)基膜100经过常规涂敷涂层200,再通过印花辊将其印制成边缘宽度为15mm、主体210厚度为3μm、边缘厚度为4.2μm的网格状花纹陶瓷层,经由烘箱烘干,喷涂聚偏氟乙烯后制成成品隔离膜10。将隔离膜10与正负极片30卷绕,经过热冷压、化成、整形、容量测试等工序,获得实施例2的锂离子电池产品;
(3)对比例2和实施例1-11的锂离子电池产品同样按照实施例2的步骤制备。
在上述对比实验中,边缘部220材质及其他实验条件均相同,各对比例及实施例中的区别具体如下:
对比例1:边缘部220未设置花纹230,边缘部220相对于主体210未增厚;
对比例2:边缘部220未设置花纹230,边缘部220相对于主体210的增厚比例为40%,边缘部220的宽度为15mm;
实施例1:边缘部220的花纹230呈条纹状,边缘部220相对于主体210的增厚比例为40%,边缘部220的宽度为15mm;
实施例2:边缘部220的花纹230呈网格状,边缘部220相对于主体210的增厚比例为40%,边缘部220的宽度为15mm;
实施例3:边缘部220的花纹230呈凹坑状,边缘部220相对于主体210的增厚比例为40%,边缘部220的宽度为15mm;
实施例4:边缘部220的花纹230呈网格状,边缘部220相对于主体210的增厚比例为10%,边缘部220的宽度为15mm;
实施例5:边缘部220的花纹230呈网格状,边缘部220相对于主体210的增厚比例为20%,边缘部220的宽度为15mm;
实施例6:边缘部220的花纹230呈网格状,边缘部220相对于主体210的增厚比例为60%,边缘部220的宽度为15mm;
实施例7:边缘部220的花纹230呈网格状,边缘部220相对于主体210的增厚比例为100%,边缘部220的宽度为15mm;
实施例8:边缘部220的花纹230呈网格状,边缘部220相对于主体210的增厚比例为40%,边缘部220的宽度为5mm;
实施例9:边缘部220的花纹230呈网格状,边缘部220相对于主体210的增厚比例为40%,边缘部220的宽度为10mm;
实施例10:边缘部220的花纹230呈网格状,边缘部220相对于主体210的增厚比例为40%,边缘部220的宽度为20mm;
实施例11:边缘部220的花纹230呈网格状,边缘部220相对于主体210的增厚比例为40%,边缘部220的宽度为50mm。
表1
从表1的数据可知,将对比例2、实施例1-3分别与对比例1进行对比,无论是否在边缘部220设置花纹230,边缘部220相对于主体210的增厚比例为40%时,隔离膜10的弹性模量(即刚性)可提升1.4-1.8倍,K值降低至0.8-0.95倍,隔离膜10的透气度无明显差异。将对比例2与对比例1进行对比,对比例2相对于对比例1的500Cycle容量保持率下降5%,即边缘部220未设置花纹230且边缘部220相对于主体210增厚,会使500Cycle容量保持率下降,下降一般为局部应力过大、电解液回吸不足导致的。将实施例1-3分别与对比例1进行对比,实施例1-3与对比例1的容量保持率基本相同。
需说明的是,上表1中,增厚比例是指边缘部220厚度与主体210厚度间的差值占主体210厚度的百分比。弹性模量是指单向应力状态下应力与该方向的应变的比值。K值指的是单位时间内的电池的电压降,是用来衡量锂电池自放电率的一种指标。500Cycle容量保持率是指循环使500次后测试的电池容量与初始容量的比值。
从表1的数据可得出结论为:(1)无论是否在边缘部220设置花纹230,只要将边缘部220相对于主体210增厚,即可提高隔离膜10的刚性;(2)将边缘部220相对于主体210增厚,设置花纹230比未设花纹230,电池的容量保持率更好,更不易发生应力集中区因电解液不足而产生析锂的问题。
表2
从表2的数据可知,以网格花纹230为例,将实施例4、5、2、6、7分别与对比例1进行对比,边缘部220相对于主体210的增厚比例为20%-60%时,弹性模量、K值均差异较小;边缘部220相对于主体210的增厚比例从20%开始下降时,弹性模量与对比例1无明显差异,抗翻折能力较差;边缘部220相对于主体210的增厚比例从60%开始升高时,500Cycle容量保持率略微下降。
从表2的数据可得出结论为:边缘部220相对于主体210的增厚比例最优范围为20%-60%。当边缘部220相对于主体210的增厚比例小于20%时,隔离膜10的刚性不够,在卷绕组装过程中隔离膜10易发生翻折;当边缘部220相对于主体210的增厚比例大于60%时,隔离膜10的有效粘结面积减小,隔离膜10与极片的粘结效果差。
从表3的数据可知,以网格花纹230为例,将实施例8、9、2、10、11分别与对比例1进行对比,边缘部220的宽度范围为10mm-20mm时,弹性模量、K值、容量保持率均差异较小;当边缘部220的宽度小于10mm时,弹性模量与对比例1无明显差异,抗翻折能力较差;当边缘部220的宽度大于20mm时,容量保持率出现下降趋势。
从表3的数据可得出结论为:边缘部220的宽度最优范围为10mm-20mm。当边缘部220的宽度大于20mm时,会使隔离膜10的局部应力更集中且有多余的材料消耗;当边缘部220的宽度小于10mm时,隔离膜10刚性不够,在卷绕组装过程中隔离膜10易发生翻折。
表3
上述表1-表3的数据是通过对锂离子电池进行性能测试获得的,性能测试主要包括自放电率测试及电池容量保持率测试,具体为:
(1)自放电率测试:自放电率又称荷电保持能力,是指电池在开路状态下,电池所储存的电量在一定条件下的保持能力。自放电是衡量电池性能的一个重要参数,稳定的锂离子电池需要有具有相对较低的自放电率。
以实施例1为例,将32个电池样品充电至70%SOC,24小时后测试电池的电压OCV1,再过48小时后测试电池的电压OCV2,则电池的自放电率K=(OCV2-OCV1)/48。
对比例以及其他实施例的测试过程同实施例1。
(2)电池容量保持率测试:以实施例1为例,在25℃下,将实施例1对应的电池,以1/3C恒流充电至4.35V,再以4.35V恒定电压充电至电流为0.05C,搁置5min,再以1/3C放电至2.8V,所得容量记为初始容量。对上述同一个电池重复以上步骤,并同时记录循环第500次后电池的放电容量,得到对应的电池容量保持率。
对比例以及其他实施例的测试过程同实施例1。
请参考图1,一实施例中的锂离子电池包括上述隔离膜10、正极片20及负极片30,隔离膜10设于正极片20与负极片30之间。
具体地,结合图1所示,上述锂离子电池还包括绝缘层(图未示出),绝缘层设于正极片20的边沿21和/或负极片30的边沿31。通过设置该绝缘层,减少了因极片断面毛刺刺穿隔离膜10而导致的内短路。
在具体实施方式中,绝缘层包括粘接剂和陶瓷材料,粘接剂的材料为聚偏氟乙烯,陶瓷材料为氧化铝和氧化锆的混合物,将粘接剂和陶瓷材料进行混合,然后溶入松油醇溶剂中经干燥处理后制得。
根据本申请的一些实施例,参见图1至图4,本申请提供了一种隔离膜10,隔离膜10包括基膜100及涂层200,涂层200覆盖于基膜100的表面。其中,涂层200包括主体210及设于主体210外周的边缘部220,边缘部220的厚度大于主体210的厚度,且边缘部220设有若干间隔设置的花纹230,花纹230呈条纹状、网格状及凹坑状中的至少一种。边缘部220的厚度与主体210的厚度比值范围为1.2-1.6,边缘部220的厚度范围为4μm-8μm,主体210的厚度范围为3μm-5μm。边缘部220的宽度与主体210的宽度比值范围为0.17-0.33,边缘部220的宽度范围为10mm-20mm,主体210的宽度范围为60mm-120mm。
根据本申请的一些实施例,参见图1,本申请提供了一种锂离子电池,锂离子电池包括正极片20、负极片30、上述的隔离膜10及绝缘层,上述的隔离膜10设于正极片20与负极片30之间,绝缘层设于正极片20的边沿和/或负极片30的边沿。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (10)
1.一种隔离膜,其特征在于,包括:
基膜;
涂层,覆盖于所述基膜的表面;
其中,所述涂层包括主体及设于所述主体外周的边缘部,所述边缘部的厚度大于所述主体的厚度,且所述边缘部设有若干间隔设置的花纹。
2.根据权利要求1所述隔离膜,其特征在于,所述边缘部的厚度与所述主体的厚度比值范围为1.2-1.6。
3.根据权利要求1所述隔离膜,其特征在于,所述边缘部的厚度范围为4μm-8μm,所述主体的厚度范围为3μm-5μm。
4.根据权利要求1所述隔离膜,其特征在于,所述边缘部的宽度与所述主体的宽度比值范围为0.17-0.33。
5.根据权利要求1所述隔离膜,其特征在于,所述边缘部的宽度范围为10mm-20mm,所述主体的宽度范围为60mm-120mm。
6.根据权利要求1所述隔离膜,其特征在于,所述边缘部包括第一边缘部及第二边缘部,所述第一边缘部及所述第二边缘部分别设于所述主体的两侧,所述第一边缘部和/或所述第二边缘部设有所述若干间隔设置的花纹。
7.根据权利要求1所述隔离膜,其特征在于,所述花纹呈条纹状、网格状及凹坑状中的至少一种。
8.根据权利要求1所述隔离膜,其特征在于,所述基膜包括第一表面及第二表面,所述涂层覆盖于所述第一表面和/或所述第二表面。
9.一种锂离子电池,其特征在于,包括:
正极片;
负极片;
如权利要求1-8任一项所述的隔离膜,设于所述正极片与所述负极片之间。
10.根据权利要求9所述的锂离子电池,其特征在于,还包括绝缘层,所述绝缘层设于所述正极片的边沿和/或所述负极片的边沿。
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