本申請涉及電池領域，更為具體地，涉及一種隔離件及其制備方法、鋰離子電池及用電裝置。

背景技術：

1、近年來，鋰離子電池被廣泛應用于水力、火力、風力和太陽能電站等儲能電源系統(tǒng)，以及電動工具、電動自行車、電動摩托車、電動汽車、軍事裝備、航空航天等多個領域，從而得到了極大的發(fā)展。

2、在鋰離子電池的循環(huán)過程中，隨著電池內(nèi)阻增大、極片電流密度不均等原因，容易造成負極極片上出現(xiàn)析鋰的現(xiàn)象，嚴重時導致鋰枝晶的生長，對鋰離子電池的可逆容量和循環(huán)壽命造成威脅。因此，如何改善鋰離子電池析鋰成為一項亟待解決的技術問題。

技術實現(xiàn)思路

1、本申請是鑒于上述技術問題而進行的，其目的在于，提供一種隔離件及其制備方法、鋰離子電池及用電裝置，該隔離件應用于鋰離子電池可以有效抑制析鋰，幫助提高鋰離子電池的循環(huán)性能。

2、第一方面，提供一種隔離件，所述隔離件包括隔離膜和設置于所述隔離膜的至少一側(cè)的涂層；所述涂層包括金屬鹽，所述金屬鹽包括金屬離子，所述金屬離子的還原電位高于鋰離子的還原電位。

3、本申請的實施例中，通過在隔離膜的至少一側(cè)設置包括金屬鹽的涂層，使得該隔離件應用于鋰離子電池后，電解液中存在游離的金屬離子。在鋰離子電池的負極極片出現(xiàn)析鋰的情況下，析鋰位置的電位表現(xiàn)為較低。而電解液中游離的金屬離子可以自由移動至負極極片上電位較低的位置，形成局部的正電荷靜電場，從而均勻負極極片上的電流密度，抑制析鋰。由此，通過本申請?zhí)峁┑母綦x件，能夠有效抑制析鋰，減少鋰離子電池循環(huán)過程中的副反應，由此，幫助提高鋰離子電池的循環(huán)性能，并改善鋰離子電池的庫倫效率。

4、在一種可能的實現(xiàn)方式中，金屬離子的還原電位與鋰離子的還原電位的差值小于或等于0.8v。

5、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述金屬鹽包括鈉鹽、鉀鹽、鈣鹽、鎂鹽、銫鹽中的至少一種。

6、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述金屬鹽包括陰離子，所述陰離子包括氟元素、磷元素、硫元素、氮元素中的一種或多種。

7、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述金屬鹽在電解液中的溶解度s滿足：0.0006g/ml≤s；可選地，0.005g/ml≤s≤0.06g/ml。

8、本申請的實施例中，通過控制金屬鹽的溶解度在合適的范圍內(nèi)，能夠控制隔離件上能夠溶解的金屬鹽的量，從而幫助提升隔離件的機械強度。

9、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述涂層的粉末壓實密度ρ滿足：0.5g/cm3≤ρ≤5.0g/cm3；可選地，1.0g/cm3≤ρ≤2.0g/cm3。

10、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述涂層的厚度d滿足：0.01μm≤d≤200μm；可選地，0.5μm≤d≤50μm。

11、本申請的實施例中，通過控制涂層的粉末壓實密度、厚度在合適的范圍內(nèi)，也能夠控制隔離件上溶解的金屬鹽的量，從而幫助提升隔離件的機械強度。

12、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述隔離膜包括聚烯烴膜、聚酯膜、纖維素膜、聚酰亞胺膜、聚酰胺膜、氨綸膜、芳綸膜中的至少一種。

13、在一種可能的實現(xiàn)方式中，以所述涂層的總質(zhì)量計，所述金屬鹽的質(zhì)量含量a滿足：10％≤a≤90％；可選地，40％≤a≤90％。

14、本申請的實施例中，通過控制隔離件上金屬鹽的含量在合適的范圍內(nèi)，能夠間接控制電解液中金屬離子的含量在合適的范圍內(nèi)，由此，進一步抑制鋰離子電池析鋰，幫助提高鋰離子電池的循環(huán)性能和庫倫效率。

15、第二方面，提供一種制備隔離件的方法，所述方法包括：在隔離膜的至少一側(cè)設置涂層，以得到所述隔離件；所述涂層包括金屬鹽，所述金屬鹽包括金屬離子，所述金屬離子的還原電位高于鋰離子的還原電位。

16、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述在所述隔離膜的至少一側(cè)設置涂層包括：制備漿料，所述漿料包括所述金屬鹽；將所述漿料涂布于所述隔離膜的至少一側(cè)；烘干所述漿料，以在所述隔離膜上形成涂覆層；輥壓所述隔離膜和所述涂覆層，以得到所述隔離件。

17、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述輥壓所述隔離膜和所述涂覆層包括：在2mpa-70mpa的壓力下輥壓所述隔離膜和所述涂覆層；可選地，在10mpa-35mpa的壓力下輥壓所述隔離膜和所述涂覆層。

18、第三方面，提供一種鋰離子電池，所述鋰離子電池包括第一方面任一可能的實現(xiàn)方式中的隔離件；和/或第二方面任一可能的實現(xiàn)方式中的方法制備得到的隔離件。

19、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述鋰離子電池包括電解液，所述電解液包括所述金屬離子。

20、在一種可能的實現(xiàn)方式中，以所述電解液的總質(zhì)量計，所述金屬離子的質(zhì)量含量b滿足：0.02％≤b≤30％；可選地，0.03％≤b≤6％。

21、第四方面，提供一種用電裝置，所述用電裝置包括第三方面任一可能的實現(xiàn)方式中的鋰離子電池。

技術特征：

1.一種隔離件，其特征在于，所述隔離件包括：

2.根據(jù)權利要去1所述的隔離件，其特征在于，所述金屬離子的還原電位與所述鋰離子的還原電位的差值小于或等于0.8v。

3.根據(jù)權利要求1或2所述的隔離件，其特征在于，所述金屬鹽包括鈉鹽、鉀鹽、鈣鹽、鎂鹽、銫鹽中的至少一種。

4.根據(jù)權利要求1-3中任一項所述的隔離件，其特征在于，所述金屬鹽包括陰離子，所述陰離子包括氟元素、磷元素、硫元素、氮元素中的一種或多種。

5.根據(jù)權利要求1-4中任一項所述的隔離件，其特征在于，所述金屬鹽在電解液中的溶解度s滿足：0.0006g/ml≤s；可選地，0.005g/ml≤s≤0.06g/ml。

6.根據(jù)權利要求1-5中任一項所述的隔離件，其特征在于，所述涂層的粉末壓實密度ρ滿足：0.5g/cm3≤ρ≤5.0g/cm3；可選地，1.0g/cm3≤ρ≤2.0g/cm3。

7.根據(jù)權利要求1-6中任一項所述的隔離件，其特征在于，所述涂層的厚度d滿足：0.1μm≤d≤200μm，可選地，0.5μm≤d≤50μm。

8.根據(jù)權利要求1-7中任一項所述的隔離件，其特征在于，所述隔離膜包括聚烯烴膜、聚酯膜、纖維素膜、聚酰亞胺膜、聚酰胺膜、氨綸膜、芳綸膜中的至少一種。

9.根據(jù)權利要求1-8中任一項所述的隔離件，其特征在于，以所述涂層的總質(zhì)量計，所述金屬鹽的質(zhì)量含量a滿足：10％≤a≤90％；可選地，40％≤a≤90％。

10.一種制備隔離件的方法，其特征在于，所述方法包括：

11.根據(jù)權利要求10所述的方法，其特征在于，所述在所述隔離膜的至少一側(cè)設置涂層包括：

12.根據(jù)權利要求11所述的方法，其特征在于，所述輥壓所述隔離膜和所述涂覆層包括：

13.一種鋰離子電池，其特征在于，所述鋰離子電池包括如權利要求1-9中任一項所述的隔離件；和/或如權利要求10-12中任一項所述的方法制備得到的隔離件。

14.根據(jù)權利要求13所述的鋰離子電池，其特征在于，所述鋰離子電池包括電解液，所述電解液包括所述金屬離子。

15.根據(jù)權利要求14所述的鋰離子電池，其特征在于，以所述電解液的總質(zhì)量計，所述金屬離子的質(zhì)量含量b滿足：0.02％≤b≤30％；可選地，0.03％≤b≤6％。

16.一種用電裝置，其特征在于，所述用電裝置包括如權利要求13-15中任一項所述的鋰離子電池。

技術總結(jié)
本申請實施例公開了一種隔離件及其制備方法、鋰離子電池及用電裝置，隔離件包括隔離膜和設置于隔離膜的至少一側(cè)的涂層；涂層包括金屬鹽，金屬鹽包括金屬離子，金屬離子的還原電位高于鋰離子的還原電位。該隔離件應用于鋰離子電池可以有效抑制析鋰，幫助提高鋰離子電池的循環(huán)性能。

技術研發(fā)人員：吳凱,陳傲賽,蔣昊,楊成龍,高靖宇,張海明
受保護的技術使用者：寧德時代新能源科技股份有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/2