專利名稱：一種用于鋰離子電池的隔膜及鋰離子電池的制作方法
技術領域：
—種用于鋰離子電池的隔膜及鋰離子電池
技術領域：
本實用新型涉及一種用于鋰離子電池的隔膜及使用該隔膜的鋰離子電池。
背景技術：
隨著電子工業(yè)、信息技術的快速發(fā)展，人們對各類電器電源的要求越來越高。鋰離子電池被用于多種移動便攜設備，如移動電話、相機、筆記本電腦、便攜式電動工具等。而電池的充電方式也日益多元化，如使用常規(guī)電源充電，備用電源電池充電，使用用電設備上的 USB接口進行充電等。鋰離子電池的竟爭優(yōu)勢在于，具有更高的動力和能量密度性能，同時具有較強的充電和放電效果，另外，由于鋰離子電池相對其他鋰電產品更具有安全可靠性以及長使用壽命，在向混合動力(HEV)、插電式混合動力(PHEV)及純電動車(EV)轉型的過程中，鋰離子蓄電池是必不可少的。近年來以太陽能、風能為代表的新能源產業(yè)和以電動工具、電動自行車、電動滑板車、電動機車及電動車(EV/PHEV)為代表的電力驅動產業(yè)發(fā)展迅速。常規(guī)的鋰離子電池，包括電極組件、非水電解液及外殼，所述電極組件包括依次疊放并成卷繞或Z形疊繞的正極片、負極片及用于隔開正極片和負極片的PE/PP隔膜(PE/PP隔膜可以是聚丙烯(PP)隔膜或聚乙烯(PE)隔膜或聚丙烯和聚乙烯形成的隔膜)，所述電極組件和所述非水電解液密封在所述外殼中。這種結構的鋰離子電池存在以下缺陷當電池由于過度充電或者內部電極接觸導致短路時就會過熱，PE/PP隔膜在150攝氏度左右就開始融化，內部短路很容易從小面積擴大至大面積短路，造成電池進一步放熱，正負、電解液極材料急劇分解，從而導致電池爆炸燃燒。雖然手機、數碼產品、筆記本電腦等產品起火燃燒是很危險的，但是這種設備的電池一般只有一個或者幾個電池芯。車載電池組中包含了成千上萬個電池芯，一旦起火燃燒后果會嚴重得多。由于在生產過程中大量電池芯中意外殘留了一些導電微?；蚪饘傥⒘?，結果導致許多筆記本電腦廠商召回了數百萬件筆記本電腦電池。在極少數情況下，這些導電微粒或金屬微?？梢源┻^電池內部導致正負電極直接接觸造成內部短路。這樣就會導致電池過熱，從而導致電池內部的PE/PP隔膜失效而進一步出現更多短路現象，令過熱的情況繼續(xù)惡化。達到一定的溫度之后，電極材料就會分解而放出氧氣，電池過熱的速度就會更快，最終導致爆炸和起火。

實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是提供一種用于鋰離子電池的隔膜，其安全性能好，并能改善電池的性能。上述技術問題通過以下技術方案解決一種用于鋰離子電池的隔膜，包括一 PE/PP隔膜，其特征在于，所述PE/PP隔膜的表面上涂覆有芳綸樹脂材料涂層。進一步的方案是，所述芳綸樹脂材料涂層的厚度為1-35微米。[0010]本實用新型還提供一種鋰離子電池，包括電極組件、電解液及外殼，所述電極組件和所述電解液密封在所述外殼中，所述電極組件包括依次疊放的正極片、PE/PP隔膜和負極片，其特征在于，所述PE/PP隔膜的表面上涂覆有芳綸樹脂材料涂層。所述芳綸樹脂材料涂層的厚度為1-35微米。所述負極片包括負電極集電體和及涂布在所述負電極集電體上的負電極活性材料層。所述正極片包括正電極集電體和及涂布在所述正電極集電體上的正電極活性材 料層。本實用新型隔膜及鋰離子電池具有以下優(yōu)點高能量密度傳統鋰離子電池由于采用較厚的PE/PP隔膜，能量密度只能做到105-140Wh/Kg，而采用芳綸樹脂材料涂層的鋰離子電池其能量密度可以達到200Wh/Kg，因為涂覆芳綸樹脂材料涂層，在增加隔膜耐熱性等性能的同時，隔膜厚度可以比傳統的隔膜減??；高安全性能芳綸樹脂材料涂層它能夠耐高溫，在達到一定溫度即350-450攝氏度時，還不能夠融化，保證電極之間不會短路，讓電池慢慢失效而不發(fā)生爆炸，可以保證隔膜不受損傷以防止短路，有效避免了由于PP/PE隔膜在150攝氏度就融化造成大面積內部短路，電池爆炸起火等的現象。

圖I為本實用新型的隔膜的截面示意圖。
具體實施方式如圖I所示，本實施例提供的一種用于鋰離子電池的隔膜，包括一 PE/PP隔膜1，PE/PP隔膜I的表面上涂覆有芳綸樹脂材料涂層2。其中，芳綸樹脂材料涂層的厚度為1-35微米；芳綸樹脂材料包括芳綸樹脂、芳綸膠、芳綸纖維、環(huán)氧樹脂。芳綸樹脂材料涂層的形成可以通過含浸法、流延法和噴涂法等多種方式實現。PE/PP隔膜可以是聚丙烯(PP)隔膜或聚乙烯(PE)隔膜或聚丙烯和聚乙烯形成的隔膜。本實施例還提供一種鋰離子電池，包括電極組件、非水電解液及外殼，電極組件和非水電解液密封在外殼中，電極組件包括依次疊放的正極片、PE/PP隔膜和負極片，PE/PP隔膜的表面上涂覆有芳綸樹脂材料涂層。正極片包括正電極集電體和及涂布在正電極集電體上的正電極活性材料層，正電極活性材料層采用鈷酸鋰、猛酸鋰、鎳酸鋰、猛鈷二元、鎳猛二元、鎳鈷二元或鎳猛鈷三元材料中的任意一種或多種材料。負極片包括負電極集電體和及涂布在負電極集電體上的負電極活性材料層，負電極活性材料層采用人造石墨或者天然石墨。電極組件采用疊片式結構或卷繞式結構，將PE/PP隔膜表面涂覆芳綸樹脂材料涂層，然后將涂覆好的PE/PP隔膜和正極片、負極片直接制成卷芯后封裝在外殼中，然后封口、化成、分容，制成鋰離子電池。試驗對比現在給出兩種結構的鋰離子電池以進行實例測試比較，電池容量均為2000mAh，采用卷繞式結構，相同的材料為正極片使用鋁箔，負極片使用銅箔，正極活性材料層使用鈷酸鋰，負極活性材料層使用人造石墨。本申請電池隔膜包括總厚度為16 ii m的PE/PP隔膜，PE/PP隔膜的表面涂覆有芳綸樹脂材料涂層，芳綸樹脂材料涂層的總厚度為5 u m。對比電池隔膜包括一厚度為20 ii m的聚丙烯(PP)隔膜和一厚度為20 y m的聚乙烯(PE)隔膜。表一
權利要求1.一種用于鋰離子電池的隔膜，包括一 PE/PP隔膜，其特征在于，所述PE/PP隔膜的表面上涂覆有芳綸樹脂材料涂層。
2.根據權利要求I所述的隔膜，其特征在于，所述芳綸樹脂材料涂層的厚度為1-35微米。
3.—種鋰離子電池，包括電極組件、電解液及外殼，所述電極組件和所述電解液密封在所述外殼中，所述電極組件包括依次疊放的正極片、PE/PP隔膜和負極片，其特征在于，所述PE/PP隔膜的表面上涂覆有芳綸樹脂材料涂層。
4.根據權利要求3所述的鋰離子電池，其特征在于，所述芳綸樹脂材料涂層的厚度為1-35微米。
5.根據權利要求3或4所述的鋰離子電池，其特征在于，所述負極片包括負電極集電體和及涂布在所述負電極集電體上的負電極活性材料層。
6.根據權利要求3或4所述的鋰離子電池，其特征在于，所述正極片包括正電極集電體和及涂布在所述正電極集電體上的正電極活性材料層。
專利摘要本實用新型涉及一種用于鋰離子電池的隔膜，包括一PE/PP隔膜，其特征在于，所述PE/PP隔膜的表面上涂覆有芳綸樹脂材料涂層。本實用新型能使電池具備高能量密度和高安全性能的優(yōu)點。
文檔編號H01M10/0525GK202384420SQ20112042465
公開日2012年8月15日 申請日期2011年10月31日 優(yōu)先權日2011年10月31日
發(fā)明者徐延銘, 李俊義, 鄒嘯天 申請人:珠海光宇電池有限公司