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隔膜及电芯的制作方法

  • 国知局
  • 2024-09-23 14:57:16

本技术涉及锂离子电池,特别涉及一种隔膜及电芯。

背景技术:

1、锂离子电池被誉为21世纪的“绿色化学能源”,在3c消费电子、动力电池、储能等许多领域得到了广泛应用。软包锂离子电池和传统钢壳、铝壳等锂离子电池相比,设计灵活,电芯外形可以为任意形状,且能量密度更大,电池的安全性更好,在发生安全问题时,软包锂离子电池一般会胀气裂开,不易发生爆炸。

2、隔膜作为软包锂离子电池结构组成的一部分,由于隔膜本身性质的限制,会影响电池的容量、循环次数以及包括安全、稳定等综合性能。目前,水基隔膜因其在低温放电方面的优势而被广泛应用,但是,常规结构的电芯在使用水基隔膜时,由于水基隔膜的粘黏性较差,所以在电芯循环的过程中容易出现电芯局部起翘的现象,导致电芯在起翘处的电解液浸润效果不佳、电解液保有量不良,从而诱发电芯析锂等严重的安全性问题。

技术实现思路

1、本实用新型的主要目的是提出一种隔膜及电芯,旨在解决水基隔膜的粘黏性较差,在电芯循环的过程中容易出现电芯局部起翘的现象,导致电芯在起翘处的电解液浸润效果不佳、电解液保有量不良,从而诱发电芯析锂等严重的安全性问题。

2、为实现上述目的,本实用新型提出了一种隔膜,用于电芯,该隔膜包括:

3、基膜,沿所述基膜的厚度方向,所述基膜包括彼此相对设置的第一壁面和第二壁面,所述第一壁面包括沿所述基膜的宽度方向分布的第一涂布区域和第二涂布区域,所述第二涂布区域位于所述第一壁面沿所述基膜宽度方向的侧边位置;

4、水基涂层,所述水基涂层设置于所述第一涂布区域;

5、第一油基涂层,所述第一油基涂层设置于所述第二涂布区域。

6、在一些实施例中,沿所述基膜的宽度方向,所述基膜还包括第三涂布区域,所述第三涂布区域设置于所述第一涂布区域背离所述第二涂布区域的一侧,且所述第三涂布区域位于所述第一壁面沿所述基膜宽度方向的侧边位置,所述隔膜还包括第二油基涂层,所述第二油基涂层设置于所述第三涂布区域。

7、在一些实施例中,沿所述基膜的宽度方向,所述第二壁面包括第四涂布区域、第五涂布区域和第六涂布区域,沿所述基膜的厚度方向,所述第四涂布区域和所述第一涂布区域相对设置,所述第五涂布区域和所述第二涂布区域相对设置,所述第六涂布区域和所述第三涂布区域相对设置;

8、其中,所述第四涂布区域设置有所述水基涂层,所述第五涂布区域设置有所述第一油基涂层,所述第六涂布区域设置有所述第二油基涂层。

9、在一些实施例中,所述隔膜的宽度为l1,所述第一油基涂层的宽度l2满足:l1/12≤l2≤l1/8,所述第二油基涂层的宽度l3满足:l1/12≤l3≤l1/8。

10、在一些实施例中,沿所述基膜的长度方向,所述第一油基涂层和所述第二油基涂层由所述基膜的一端沿直线延伸至所述基膜相对的另一端。

11、在一些实施例中,沿所述基膜的长度方向,所述第一油基涂层和所述第二油基涂层间隔设置于所述基膜。

12、在一些实施例中,所述隔膜的厚度为d1,沿所述基膜的长度方向,所述第一油基涂层相对的两端之间的距离d2满足:0.9d1≤d2≤1.1d1,所述第二油基涂层相对的两端之间的距离d3满足:0.9d1≤d3≤1.1d1。

13、在一些实施例中,所述水基涂层为聚甲基丙烯酸甲酯涂层结构。

14、在一些实施例中,所述第一油基涂层和所述第二油基涂层为聚偏二氟乙烯涂层结构。

15、对应地,本实用新型还提出了一种电芯,包括上述任一实施例所述的隔膜。

16、与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:

17、在本实用新型的技术方案中,提供了一种既包括水基涂层又包括油基涂层的复合隔膜,水基涂层和油基涂层分别设置于复合隔膜的基膜的不同涂布区域,水基涂层在低温放电方面具有优势,且水基涂层的成本低廉,能够降低生产成本,油基涂层的亲和性好,符合隔膜本身亲油性的特点,能够使得隔膜具有更强的粘结力,有利于提高隔膜和正负极片之间的粘接性,避免电芯在循环过程中发生局部起翘的现象,进而提升电芯中电解液的浸润效果。因此本复合隔膜具有生产成本低廉,安全性能高,循环性能优良的优点。

18、进一步地,由于在电芯的循环过程中,容易在隔膜的上下边缘处出现电解液浸润效果不佳、电解液保有量不良等现象,进而导致在隔膜的上下边缘处出现局部起翘和析锂的严重安全性问题,且又由于油基涂层能够提高隔膜的粘接性,因此沿基膜的宽度方向,将油基涂层设置在基膜的侧边位置,以保证隔膜在上下边缘处的粘接性,从而有效防止电芯在隔膜的上下边缘处析锂,提高电芯的安全性能。

19、应用上述隔膜的电芯,既能够保证隔膜和正负极片之间粘接性良好,降低电芯内部结构发生翘起的概率,又能够避免因油基涂层复合粘合力偏大而造成的电解液浸润困难的问题,从而提高电芯中电解液对正负极片和隔膜的浸润效果,确保电芯的化成界面良好,不会发生析锂的现象。

技术特征:

1.一种隔膜,用于电芯,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的隔膜,其特征在于,沿所述基膜的宽度方向,所述基膜还包括第三涂布区域,所述第三涂布区域设置于所述第一涂布区域背离所述第二涂布区域的一侧,且所述第三涂布区域位于所述第一壁面沿所述基膜宽度方向的侧边位置,所述隔膜还包括第二油基涂层,所述第二油基涂层设置于所述第三涂布区域。

3.根据权利要求2所述的隔膜,其特征在于,沿所述基膜的宽度方向,所述第二壁面包括第四涂布区域、第五涂布区域和第六涂布区域,沿所述基膜的厚度方向,所述第四涂布区域和所述第一涂布区域相对设置,所述第五涂布区域和所述第二涂布区域相对设置,所述第六涂布区域和所述第三涂布区域相对设置;

4.根据权利要求2所述的隔膜,其特征在于,所述隔膜的宽度为l1,所述第一油基涂层的宽度l2满足:l1/12≤l2≤l1/8,所述第二油基涂层的宽度l3满足:l1/12≤l3≤l1/8。

5.根据权利要求2所述的隔膜,其特征在于,沿所述基膜的长度方向,所述第一油基涂层和所述第二油基涂层由所述基膜的一端沿直线延伸至所述基膜相对的另一端。

6.根据权利要求2所述的隔膜,其特征在于,沿所述基膜的长度方向,所述第一油基涂层和所述第二油基涂层间隔设置于所述基膜。

7.根据权利要求6所述的隔膜,其特征在于,所述隔膜的厚度为d1,沿所述基膜的长度方向,所述第一油基涂层相对的两端之间的距离d2满足:0.9d1≤d2≤1.1d1,所述第二油基涂层相对的两端之间的距离d3满足:0.9d1≤d3≤1.1d1。

8.根据权利要求1至7任一项所述的隔膜,其特征在于,所述水基涂层为聚甲基丙烯酸甲酯涂层结构。

9.根据权利要求2至7任一项所述的隔膜,其特征在于,所述第一油基涂层和所述第二油基涂层为聚偏二氟乙烯涂层结构。

10.一种电芯,其特征在于,包括权利要求1至9任一项所述的隔膜。

技术总结本技术涉及锂离子电池技术领域,特别涉及一种隔膜及电芯。该隔膜包括基膜、水基涂层和第一油基涂层,沿所述基膜的厚度方向,所述基膜包括彼此相对设置的第一壁面和第二壁面,沿所述基膜的宽度方向,所述第一壁面包括第一涂布区域和第二涂布区域,所述第二涂布区域位于所述第一壁面沿所述基膜宽度方向的侧边位置,所述水基涂层设置于所述第一涂布区域,所述第一油基涂层设置于所述第二涂布区域。该电芯包括上述所述的隔膜。通过本隔膜及电芯,能够有效提高隔膜和正负极片之间的粘接性,降低电芯析锂的风险。技术研发人员:印明雪,张荔,吴翔,项海标受保护的技术使用者:浙江锂威能源科技有限公司技术研发日:20240110技术公布日:2024/9/19

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