技术领域
[0001] 本实用新型属于
锂离子电池制造技术领域,特别是涉及一种锂离子电池涂胶隔离膜。
背景技术
[0002] 锂离子电池制造所需的
正极材料、
负极材料、隔离膜和
电解质材料被称为锂离子电池四大关键材料。其中,隔离膜的主要作用是使电池的正、负极分隔开来,防止两极
接触而
短路,同时具有能使
电解质离子通过的功能。其性能决定了电池的界面结构、内阻等,直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性,性能优异的隔离膜对提高电池综合性能具有重要作用。在锂离子电池
制造过程中,在隔离膜两侧涂胶,并通
过热压工序将正负极片与隔离膜粘结在一起。
[0003] 目前,国内外涂胶锂离子电池涂胶隔离膜厂商都是生产全涂的涂胶隔离膜,采用此种隔离膜制作电芯的弊端是:当隔离膜涂胶量较多时,电芯在
热压后正负极
压实过高,会影响电解质离子的顺利传输,造成电解液进入电芯极组困难,电芯难以保证较高的保液量,当电芯中间部分缺失电解液时,将会导致电芯循环后期电池电量跳
水等问题;而如果减少隔离膜的涂胶量,又会造成电芯压不实、电芯进壳困难或电芯进壳时被刮伤而导致电池短路等问题。
[0004] 为此有必要研发一种涂胶隔离膜,使电池电解液在正负极之间的传输不受隔离膜涂胶层多少的影响。实用新型内容
[0005] 鉴于以上所述
现有技术的缺点,本实用新型的目的在于提供一种锂离子电池涂胶隔离膜,用于解决现有技术中采用连续式涂胶隔离膜,当隔离膜涂胶量过多时,电芯压实过高,导致电芯循环后期电池电量跳水,以及当隔离膜涂胶量过少,电芯压不实,导致电池制造过程中电芯进壳困难等问题。
[0006] 为实现上述目的及其他相关目的,本实用新型提供一种锂离子电池涂胶隔离膜,包括:基膜,具有相对的第一膜面和第二膜面,所述基膜的至少其中一膜面上设置有有机物涂层,所述基膜的至少其中一膜面上设置的所述有机物涂层为间歇式有机物涂层,所述间歇式有机物涂层包括涂胶区和留白区,所述涂胶区和留白区呈间歇式分布。
[0007] 优选地,所述涂胶区为点状涂胶区,且所述点状涂胶区的膜面积为1mm2-2500mm2,所述留白区的膜面积占所述间歇式
有机涂层膜面积的1%-50%;所述涂胶区或为条纹状涂胶区,且所述条纹状涂胶区的条纹宽度为1mm-50mm,所述留白区的留白宽度为0.1mm-10mm。
[0008] 优选地,所述基膜的第一膜面和第二膜面均形成有有机物涂层;所述第一膜面和所述第二膜面中的至少一膜面上的所述有机物涂层为间歇式有机物涂层。
[0009] 进一步地,所述第一膜面和所述第二膜面上的有机物涂层均为间歇式有机物涂层。
[0010] 进一步地,所述第一膜面与所述间歇式有机物涂层之间设有一层无机物保护层;和/或,所述第二膜面与所述间歇式有机物涂层之间设有一层无机物保护层。
[0011] 优选地,所述第一膜面上的有机物涂层为间歇式有机物涂层,所述第二膜面上的有机物涂层为连续式有机物涂层。
[0012] 进一步地,所述第一膜面与所述间歇式有机物涂层之间设有一层无机物保护层;和/或,所述第二膜面与所述连续式有机物涂层之间设有一层无机物保护层。
[0013] 优选地,所述第一膜面上的有机物涂层为连续式有机物涂层,所述第二膜面上的有机物涂层为间歇式有机物涂层。
[0014] 进一步地,所述第一膜面与所述连续式有机物涂层之间设有一层无机物保护层;和/或,所述第二膜面与所述间歇式有机物涂层之间设有一层无机物保护层。
[0015] 优选地,仅所述第一膜面形成有有机物涂层,所述第二膜面形成有无机物保护层。进一步地,所述第一膜面与所述有机物涂层之间还设有一层无机物保护层。
[0016] 优选地,仅所述第二膜面形成有有机物涂层,所述第一膜面形成有无机物保护层。
[0017] 进一步地,所述第二膜面与所述有机物涂层之间还设有一层无机物保护层。
[0018] 如上所述,本实用新型提供一种锂离子电池涂胶隔离膜,包括:基膜,具有相对的第一膜面和第二膜面,所述基膜的至少其中一膜面上设置有有机物涂层,且所述基膜的至少其中一膜面上设置的所述有机物涂层为间歇式有机物涂层,所述间歇式有机物涂层包括涂胶区和留白区,所述涂胶区和留白区呈间歇式分布。其中,需要说明的是,本实用新型中所述的间歇式有机涂层和连续式有机涂层为相对概念,两者的差别在于涂覆方式不同,所述间歇式有机涂层是指,在将有机涂料涂覆在基膜上时,不完全
覆盖基膜表面,并区分出涂胶区和留白区;所述连续式有机涂层是指,在将有机涂料涂覆在基膜上时,完全覆盖基膜表面,不区分出涂胶区和留白区。本实用新型具有以下有益效果:改变了以往的连续式有机物涂层,根据不同产品要求,在基膜的第一膜面或相对的第一膜面及第二膜面直接或间接设置间歇式有机物涂层,且间歇式有机物涂层包括涂胶区和留白区,涂胶区用于粘结电芯正负极组,留白区构建成电芯电解液的传输网,在保证电芯压实的同时还可以保证电解液在隔离膜的顺利传输,有效提高电解液对隔离膜的浸润性,维持电芯较高的保液量,有效防止电池循环后期的电量跳水现象,缩短注液的老化静置时间,提高产品产能以及
质量。
附图说明
[0019] 图1显示为本实用新型的锂离子电池涂胶隔离膜的点状间歇式有机物涂层结构的膜面示意图。
[0020] 图2显示为本实用新型的锂离子电池涂胶隔离膜的条纹状间歇式有机物涂层结构的膜面示意图。
[0021] 图3A~3C显示为本实用新型的锂离子电池涂胶隔离膜的第一种实施方案结构示意图。
[0022] 图4A~4D显示为本实用新型的锂离子电池涂胶隔离膜的第二种实施方案结构示意图。
[0023] 图5A~5D显示为本实用新型的锂离子电池涂胶隔离膜的第三种实施方案结构示意图。
[0024] 元件标号说明
[0025] 1 间歇式有机物涂层
[0026] 2 涂胶区
[0027] 3 留白区
[0028] 4 锂离子电池涂胶隔离膜
[0029] 5 基膜
[0030] 6 无机物保护层
[0031] 7 间歇式有机物涂层
[0032] 8 连续式有机物涂层
具体实施方式
[0033] 以下由特定的具体
实施例说明本实用新型的实施方式,熟悉此技术的人士可由本
说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。
[0034] 请参阅图1至图5。须知,本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本实用新型可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时,本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定本实用新型可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本实用新型可实施的范畴。
[0035] 如图1~图2所示,本实用新型提供一种锂离子电池涂胶隔离膜,包括:基膜(图中未视出),具有相对的第一膜面和第二膜面,所述基膜的至少其中一膜面上涂覆有有机物涂层,且所述基膜的至少其中一膜面上涂覆的有机物涂层为间歇式有机物涂层1,该间歇式有机物涂层1不完全覆盖基膜表面,包括涂胶区2和留白区3,且涂胶区2和留白区3呈间歇式分布,涂胶区2用于粘结电芯正负极组,留白区3构建成电芯电解液的传输网。
[0036] 作为示例,如图1所示,涂胶区2可以为点状涂胶区,优选地,点状涂胶区2的膜面积为1mm2-2500mm2,留白区3的膜面积占整个间歇式有机涂层1膜面积的1%-50%;作为另一示例,如图2所示,涂胶区2也可以为条纹状涂胶区,优选地,条纹状涂胶区2沿隔离膜卷芯(图中未视出)方向,条纹宽度为1mm-50mm,留白区3的留白宽度为0.1mm-10mm。
[0037] 当电芯正负极组通过涂胶区2粘结在一起后,电芯电解液可通过留白区3构成的传输网顺利通过隔离膜层,在保证电芯压实的同时还可以保证电解液在隔离膜的顺利传输,维持了电芯较高的保液量,有效防止电池循环后期的跳水现象,缩短注液的老化静置时间,提高产品产能以及质量。
[0038] 如图3A~图5D所示,需要说明的是,以下示例中定义所述基膜5的上表膜面为所述基膜的第一膜面,所述基膜5的下表膜面为所述基膜的第二膜面,然而,本领域技术人员可以依据示例将所述第一膜面及第二膜面进行互换,所以以下实施例描述的技术方案应该理解为同时包括了所述基膜5的下表膜面为第一膜面,上表膜面为第二膜面的技术方案。
[0039] 实施例1
[0040] 参照图3A~3C,本实施例提供一种锂离子电池涂胶隔离膜4,包括:基膜5,间歇式有机物涂层7,且所述间歇式有机物涂层7为两层,一层直接或间接涂覆在所述基膜5的第一膜面,另一层直接或间接涂覆在所述基膜5的第二膜面。通过在所述基膜5相对的第一膜面和第二膜面均涂覆间歇式有机物涂层7,电解液在隔离膜两膜面都可保证顺利传输,使电解液对隔离膜的浸润性更高效,从而更大程度上维持了隔离膜对电解液的保液量,更进一步防止电池循环后期的电量跳水等现象。
[0041] 作为示例,如图3A所示,所述间歇式有机物涂层7的一层直接涂覆在所述基膜5的第一膜面,所述间歇式有机物涂层7的另一层直接涂覆在所述基膜5的第二膜面。
[0042] 作为另一示例,如图3B所示,所述基膜5的第一膜面还直接设置一无机物保护层6,并且所述间歇式有机物涂层7的一层直接涂覆于该无机物保护层6之上,所述间歇式有机物涂层7的另一层直接涂覆在所述基膜5的第二膜面。
[0043] 作为第三种示例,如图3C所示,所述基膜5相对的第一膜面和第二膜面均直接涂覆一无机物保护层6,并且所述间歇式有机物涂层7均直接涂覆于该无机物保护层6之上。隔离膜在
温度达到130℃或更高时会出现收缩、
软化甚至
熔化的现象,而无机物例如三
氧化二
铝、
二氧化硅、
硫酸钡、勃姆石等在100℃~300℃温度范围内非常稳定,采用无机物保护层6高的热
稳定性,可提高隔离膜的热尺寸稳定性,同时无机物颗粒具有较强的表膜面亲水性,可改善隔离膜对电解液的浸润性,进一步提高隔离膜对电解液的保液能
力。
[0044] 实施例2
[0045] 参照图4A~4D,本实施例提供一种锂离子电池涂胶隔离膜4,包括:基膜5,间歇式有机物涂层7,所述间歇式有机物涂层7为一层,并且直接涂覆在所述基膜的第二膜面。
[0046] 作为示例,如图4A所示,所述基膜5的第二膜面直接涂覆有一间歇式有机物涂层7,第一膜面直接涂覆一无机物保护层6。
[0047] 作为另一示例,如图4B所示,所述基膜5的第二膜面直接涂覆一间歇式有机物涂层7,第一膜面直接涂覆有一连续式有机物涂层8,所述连续式有机涂层8是指,在将有机涂料涂覆在基膜上时,完全覆盖基膜表面,不区分出涂胶区和留白区。
[0048] 作为第三种示例,如图4C所示,所述基膜5的第二膜面直接涂覆一间歇式有机物涂层7,第一膜面直接涂覆一无机物保护层6,并于该无机物保护层6上直接涂覆一连续式有机物涂层8,所述连续式有机涂层8是指,在将有机涂料涂覆在基膜上时,完全覆盖基膜表面,不区分出涂胶区和留白区。
[0049] 作为第四种示例,如图4D所示,所述基膜5的第二膜面直接涂覆一间歇式有机物涂层7,第一膜面既不涂覆如图4C中所述的无机物保护层6,也不涂覆所述连续式有机物涂层8,所述连续式有机涂层8是指,在将有机涂料涂覆在基膜上时,完全覆盖基膜表面,不区分出涂胶区和留白区。
[0050] 实施例3
[0051] 参照图5A~5D,本实施例提供一种锂离子电池涂胶隔离膜4,包括:基膜5,直接涂覆于该基膜5第一膜面的无机物保护层6,间歇式有机物涂层7,所述间歇式有机物涂层7为一层,且涂覆于所述无机物保护层6之上。
[0052] 作为示例,如图5A所示,所述基膜5的第一膜面直接涂覆一无机物保护层6,并于该无机物保护层6上直接涂覆一间歇式有机物涂层7,所述基膜5的第二膜面直接涂覆一无机物保护层6。
[0053] 作为另一示例,如图5B所示,所述基膜5的第一膜面直接涂覆一无机物保护层6,并于该无机物保护层6上直接涂覆一间歇式有机物涂层7,所述基膜5的第二膜面直接涂覆一连续式有机物涂层8,所述连续式有机涂层8是指,在将有机涂料涂覆在基膜上时,完全覆盖基膜表面,不区分出涂胶区和留白区。
[0054] 作为第三种示例,如图5C所示,所述基膜5的第一膜面直接涂覆一无机物保护层6,并于该无机物保护层6上直接涂覆一间歇式有机物涂层7,所述基膜5的第二膜面直接涂覆一无机物保护层6,并于该无机物保护层6上直接涂覆一连续式有机物涂层8,所述连续式有机涂层8是指,在将有机涂料涂覆在基膜上时,完全覆盖基膜表面,不区分出涂胶区和留白区。
[0055] 作为第四种示例,如图5D所示,所述基膜5的第一膜面直接涂覆一无机物保护层6,并于该无机物保护层6上直接涂覆一间歇式有机物涂层7,所述基膜5的第二膜面既不涂覆如图5C中所述的无机物保护层6,也不涂覆所述连续式有机物涂层8,所述连续式有机涂层8是指,在将有机涂料涂覆在基膜上时,完全覆盖基膜表面,不区分出涂胶区和留白区。
[0056] 如上实施例中所述的间歇式有机物涂层7或连续式有机物涂层8为聚偏二氟乙烯层、聚丙烯腈层、聚氧化乙烯层、聚甲基
丙烯酸甲酯层、聚醚砜层、聚砜层、芳纶层、聚酰亚胺层中的任意一种,且有机颗粒重量占比为20%-100%;如上实施例中所述无机物保护层6为三氧化二铝层、
二氧化硅层、硫酸钡层、勃姆石层中的任意一种,且无机颗粒重量占比为80%-100%。
[0057] 综上所述,本实用新型提供一种锂离子电池涂胶隔离膜,包括:基膜,具有相对的第一膜面和第二膜面,所述基膜的至少其中一膜面上设置有有机物涂层,且所述基膜的至少其中一面上设置的所述有机物涂层为间歇式有机物涂层,所述间歇式有机物涂层包括涂胶区和留白区,所述涂胶区和留白区呈间歇式分布。本实用新型具有以下有益效果:改变了以往的连续式有机物涂层,根据不同产品要求,在基膜的第一膜面或相对的第一膜面及第二膜面直接或间接设置间歇式有机物涂层,且间歇式有机物涂层包括涂胶区和留白区,涂胶区用于粘结电芯正负极组,留白区构建成电芯电解液的传输网,在保证电芯压实的同时还可以保证电解液在隔离膜的顺利传输,有效提高电解液对隔离膜的浸润性,维持电芯较高的保液量,有效防止电池循环后期的跳水现象,缩短注液的老化静置时间,提高产品产能以及质量。
[0058] 上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效,而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本实用新型的
权利要求所涵盖。