本發(fā)明屬于電池，具體涉及一種電池隔膜、二次電池和用電設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、以鋰電池為主的新能源電池主要由正極材料、負(fù)極材料、隔膜、電解液和封裝材料五部分組成，其中位于正極材料和負(fù)極材料之間的隔膜具有阻止正負(fù)極直接接觸、防止電池短路、傳輸離子等作用，是影響電池循環(huán)性能和安全性能的關(guān)鍵部件。目前，市場(chǎng)化的電池隔膜主要是以聚乙烯、聚丙烯等為主的聚烯烴類(lèi)隔膜，該類(lèi)隔膜雖然具有良好的絕緣性、力學(xué)強(qiáng)度和電化學(xué)穩(wěn)定性，但其熱穩(wěn)定性較差。為提高聚烯烴隔膜的熱穩(wěn)定性，一般通過(guò)在聚烯烴隔膜表面涂覆陶瓷等無(wú)機(jī)材料，形成具有無(wú)機(jī)耐熱層的涂覆隔膜。常規(guī)批量使用的涂覆隔膜多采用二次或三次涂覆，例如先以微凹版輥涂的方式在聚烯烴隔膜表面涂覆純陶瓷涂層，然后采用噴涂、點(diǎn)涂、浸涂或輥涂等方式在純陶瓷涂層的表面涂覆粘接層，最終形成涂覆隔膜；但該涂覆隔膜的生產(chǎn)成本較高，且對(duì)電池一致性、長(zhǎng)期可靠性和安全性能具有極大的風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種電池隔膜、二次電池和用電設(shè)備。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

3、第一方面，本發(fā)明提供一種電池隔膜，包括隔膜基體和設(shè)于所述隔膜基體至少一面上的涂層；所述涂層包括含有無(wú)機(jī)顆粒的無(wú)機(jī)耐熱層和聚合物顆粒；

4、所述無(wú)機(jī)耐熱層具有相對(duì)設(shè)置的第一表面和第二表面，且所述無(wú)機(jī)耐熱層的所述第一表面與所述隔膜基體接觸；至少部分所述聚合物顆粒嵌入所述無(wú)機(jī)耐熱層中，并在所述無(wú)機(jī)耐熱層的所述第二表面形成凸起結(jié)構(gòu)；所述凸起結(jié)構(gòu)的分布密度為500～3700個(gè)/mm2。

5、作為本發(fā)明的實(shí)施方案，所述涂層中所述聚合物顆粒的質(zhì)量占比為2％～23％。

6、作為本發(fā)明的實(shí)施方案，所述聚合物顆粒的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為10℃～100℃。

7、作為本發(fā)明的實(shí)施方案，所述聚合物顆粒包括甲基丙烯酸丁酯-丙烯腈-苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸丁酯-丙烯酰胺-苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸丁酯-丙烯酸-苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸丁酯-環(huán)氧乙烷-苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸丁酯-六氟丙烯-苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸丁酯-醋酸酯-苯乙烯共聚物、偏二氟乙烯-六氟丙烯-丙烯酸酯共聚物中的至少一種。

8、作為本發(fā)明的實(shí)施方案，所述無(wú)機(jī)顆粒的粒徑dv50為0.1～1.5μm；和/或，所述聚合物顆粒的粒徑dv50為2～9μm。

9、作為本發(fā)明的實(shí)施方案，所述無(wú)機(jī)耐熱層還包括第一粘接劑和第二粘接劑；

10、所述第一粘接劑包括聚丙烯酸酯、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、硅磷溶膠中的至少一種；

11、所述第二粘接劑包括聚丙烯酸酯、羧甲基纖維素鈉、聚丙烯酸、聚丙烯腈、聚丙烯酸共聚物、硅磷溶膠中的至少一種。

12、作為本發(fā)明的實(shí)施方案，所述涂層中所述第一粘接劑的質(zhì)量占比為1％～10％；和/或，所述涂層中所述第二粘接劑的質(zhì)量占比為0.01％～2％。

13、作為本發(fā)明的實(shí)施方案，滿足條件(1)～(5)中的至少一種：

14、(1)所述凸起結(jié)構(gòu)的平均高度為2.8～30μm；

15、(2)所述無(wú)機(jī)顆粒之間存在間隙，至少部分所述聚合物顆粒嵌入所述間隙中；

16、(3)所述聚合物顆粒為實(shí)心顆粒；

17、(4)所述無(wú)機(jī)顆粒包括氧化鋁、勃姆石、二氧化硅、氫氧化鎂、硫酸鋇中的至少一種；

18、(5)所述電池隔膜的透氣度為160～400s/100cc。

19、第二方面，本發(fā)明提供一種二次電池，包括正極極片、負(fù)極極片和上述的電池隔膜；上述電池隔膜與正極極片、負(fù)極極片之間的平均間隙為0～9μm。

20、第三方面，本發(fā)明提供一種用電裝置，包括上述二次電池，所述二次電池作為所述用電裝置的供電電源。

21、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

22、本發(fā)明的電池隔膜在隔膜基體的表面設(shè)置無(wú)機(jī)耐熱層以增強(qiáng)熱穩(wěn)定性，同時(shí)在無(wú)機(jī)耐熱層中嵌入聚合物顆粒形成凸起結(jié)構(gòu)，并通過(guò)調(diào)控凸起結(jié)構(gòu)的分布密度來(lái)增強(qiáng)電池隔膜與極片的熱壓粘接性能，同時(shí)改善電解液的浸潤(rùn)性能，從而顯著提高電池的循環(huán)性能和安全性能。

技術(shù)特征：

1.一種電池隔膜，其特征在于，包括隔膜基體和設(shè)于所述隔膜基體至少一面上的涂層；所述涂層包括含有無(wú)機(jī)顆粒的無(wú)機(jī)耐熱層和聚合物顆粒；

2.如權(quán)利要求1所述的電池隔膜，其特征在于，所述涂層中所述聚合物顆粒的質(zhì)量占比為2％～23％。

3.如權(quán)利要求1所述的電池隔膜，其特征在于，所述聚合物顆粒的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為10℃～100℃。

4.如權(quán)利要求1所述的電池隔膜，其特征在于，所述聚合物顆粒包括甲基丙烯酸丁酯-丙烯腈-苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸丁酯-丙烯酰胺-苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸丁酯-丙烯酸-苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸丁酯-環(huán)氧乙烷-苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸丁酯-六氟丙烯-苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸丁酯-醋酸酯-苯乙烯共聚物、偏二氟乙烯-六氟丙烯-丙烯酸酯共聚物中的至少一種。

5.如權(quán)利要求1所述的電池隔膜，其特征在于，所述無(wú)機(jī)顆粒的粒徑dv50為0.1～1.5μm；和/或，所述聚合物顆粒的粒徑dv50為2～9μm。

6.如權(quán)利要求1所述的電池隔膜，其特征在于，所述無(wú)機(jī)耐熱層還包括第一粘接劑和第二粘接劑；

7.如權(quán)利要求6所述的電池隔膜，其特征在于，所述涂層中所述第一粘接劑的質(zhì)量占比為1％～10％；

8.如權(quán)利要求1所述的電池隔膜，其特征在于，滿足條件(1)～(5)中的至少一種：

9.一種二次電池，其特征在于，包括正極極片、負(fù)極極片和權(quán)利要求1～8任一項(xiàng)所述的電池隔膜；所述電池隔膜與所述正極極片、負(fù)極極片之間的平均間隙為0～9μm。

10.一種用電裝置，其特征在于，包括權(quán)利9所述的二次電池，所述二次電池作為所述用電裝置的供電電源。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種電池隔膜、二次電池和用電設(shè)備，屬于電池技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的電池隔膜包括隔膜基體和設(shè)于所述隔膜基體至少一面上的涂層；所述涂層包括含有無(wú)機(jī)顆粒的無(wú)機(jī)耐熱層和聚合物顆粒；所述無(wú)機(jī)耐熱層具有相對(duì)設(shè)置的第一表面和第二表面，且所述無(wú)機(jī)耐熱層的所述第一表面與所述隔膜基體接觸；至少部分所述聚合物顆粒嵌入所述無(wú)機(jī)耐熱層中，并在所述無(wú)機(jī)耐熱層的所述第二表面形成凸起結(jié)構(gòu)；所述凸起結(jié)構(gòu)的分布密度為500～3700個(gè)/mm<supgt;2</supgt;。該電池隔膜可賦予二次電池優(yōu)異的循環(huán)性能和高安全性。

技術(shù)研發(fā)人員：陳繼欽,程忠,夏先杰,周丹丹,林峰
受保護(hù)的技術(shù)使用者：欣旺達(dá)動(dòng)力科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19