本實(shí)用新型涉及電池領(lǐng)域，特別是涉及一種電池隔膜及電池。

背景技術(shù)：

目前，離子電池廣泛應(yīng)用于手機(jī)、平板電腦、可穿戴設(shè)備、移動(dòng)電源、電子煙、各種數(shù)碼產(chǎn)品、電動(dòng)工具、動(dòng)力、儲(chǔ)能等領(lǐng)域，其市場應(yīng)用廣、潛力大。隨著離子電池的應(yīng)用日益廣泛，電池容量越來越大，人們對離子電池的安全性要求也越來越高，提高離子電池的安全性成為一種迫切而普遍的要求。

在提高電池安全性能方面，有多種技術(shù)方法和路線，包括正極材料的改進(jìn)、負(fù)極材料的改進(jìn)、電解液添加劑的改進(jìn)、電池結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)、加工制作的控制及改進(jìn)等。這些改進(jìn)方法可能改變離子電池的電化學(xué)體系，改進(jìn)難度相對較大，且風(fēng)險(xiǎn)較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于此，有必要提供一種電池隔膜及電池，能夠在不改變電池的電化學(xué)體系的情況下，提升電池的安全性。

一種電池隔膜，其包括隔膜本體，還包括設(shè)置于所述隔膜本體至少一表面的聚對苯二甲酰對苯二胺抗沖擊層，所述聚對苯二甲酰對苯二胺抗沖擊層上形成有若干貫穿所述聚對苯二甲酰對苯二胺抗沖擊層的第一微孔，所述隔膜本體上形成有若干貫穿所述隔膜本體的第二微孔。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述聚對苯二甲酰對苯二胺抗沖擊層上形成有若干貫穿所述聚對苯二甲酰對苯二胺抗沖擊層的第一微孔。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一微孔在所述聚對苯二甲酰對苯二胺抗沖擊層上均勻分布。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一微孔的直徑為0.026μm～0.1μm。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一微孔為圓柱體形微孔。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述隔膜本體上形成有若干貫穿所述隔膜本體的第二微孔。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第二微孔在所述聚對苯二甲酰對苯二胺抗沖擊層上均勻分布。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第二微孔在所述聚對苯二甲酰對苯二胺抗沖擊層上呈中間密集型分布。

一種電池，包括正極片、負(fù)極片、電池隔膜以及外殼，所述正極片、所述負(fù)極片和所述電池隔膜卷繞后容置于所述外殼內(nèi)部，其中所述電池隔膜為如上述任一項(xiàng)所述的電池隔膜。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述聚對苯二甲酰對苯二胺抗沖擊層設(shè)置于所述隔膜本體靠近所述正極片的一表面。

上述電池隔膜及電池，由于聚對苯二甲酰對苯二胺抗沖擊層具有高抗拉強(qiáng)度和高抗沖擊強(qiáng)度，能夠在電池遭受金屬異物穿刺或重物沖擊時(shí)，保護(hù)電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)免遭破壞，此外，聚對苯二甲酰對苯二胺還具有高耐熱性、高絕緣性和耐化學(xué)腐蝕性，即使電池在長時(shí)間工作之后發(fā)熱，聚對苯二甲酰對苯二胺抗沖擊層仍然能夠維持較好的電氣絕緣性，防止電池的正極和負(fù)極短路。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例的電池隔膜的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型另一實(shí)施例的電池隔膜的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型又一實(shí)施例的電池隔膜的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型又一實(shí)施例的電池隔膜的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式做詳細(xì)的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本實(shí)用新型。但是本實(shí)用新型能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本實(shí)用新型內(nèi)涵的情況下做類似改進(jìn)，因此本實(shí)用新型不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。

此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個(gè)該特征。在本實(shí)用新型的描述中，“多個(gè)”的含義是至少兩個(gè)，例如兩個(gè)，三個(gè)等，除非另有明確具體的限定。

一種電池隔膜，包括隔膜本體及設(shè)置于所述隔膜本體至少一表面的聚對苯二甲酰對苯二胺抗沖擊層，所述聚對苯二甲酰對苯二胺抗沖擊層上形成有若干貫穿所述聚對苯二甲酰對苯二胺抗沖擊層的第一微孔，所述隔膜本體上形成有若干貫穿所述隔膜本體的第二微孔。

請參閱圖1，其為本實(shí)用新型一實(shí)施例的電池隔膜的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，該電池隔膜100包括隔膜本體110及至少一聚對苯二甲酰對苯二胺抗沖擊層120，聚對苯二甲酰對苯二胺抗沖擊層設(shè)置于隔膜本體110的至少一表面。例如，聚對苯二甲酰對苯二胺抗沖擊層設(shè)置于隔膜本體110靠近正極片的一表面；或者，聚對苯二甲酰對苯二胺抗沖擊層設(shè)置于隔膜本體110靠近負(fù)極片的一表面；或者，電池隔膜包括兩聚對苯二甲酰對苯二胺抗沖擊層，一聚對苯二甲酰對苯二胺抗沖擊層設(shè)置于隔膜本體靠近正極片的一表面，另一聚對苯二甲酰對苯二胺抗沖擊層設(shè)置于靠近負(fù)極片的一表面。

其中，為了使離子能夠通過、在電池的正極和負(fù)極之間形成充放電回路，聚對苯二甲酰對苯二胺抗沖擊層上形成有若干貫穿聚對苯二甲酰對苯二胺抗沖擊層的第一微孔，同樣，隔膜本體上形成有若干貫穿隔膜本體的第二微孔。

其中，聚對苯二甲酰對苯二胺具有高抗拉強(qiáng)度和高抗沖擊強(qiáng)度，甚至能作為防彈材料。通過在隔膜本體表面增設(shè)聚對苯二甲酰對苯二胺抗沖擊層，能夠在電池遭受金屬異物穿刺或重物沖擊時(shí)，保護(hù)電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)免遭破壞，從而提升電池的安全性。此外，聚對苯二甲酰對苯二胺還具有高耐熱性、高絕緣性和耐化學(xué)腐蝕性，其玻璃化溫度在300℃以上，熱分解溫度高達(dá)560℃，180℃空氣中放置48小時(shí)后強(qiáng)度保持率為84％，而且熱收縮和蠕變性能穩(wěn)定。這樣，即使電池在長時(shí)間工作之后發(fā)熱，聚對苯二甲酰對苯二胺抗沖擊層仍然能夠維持較好的電氣絕緣性，防止電池的正極和負(fù)極短路。

其中，隔膜本體為聚乙烯層或聚丙烯層，或者，隔膜本體為聚乙烯和聚丙烯的混合層。聚乙烯材料和聚丙烯材料具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，能夠抵抗電解液的腐蝕性。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，為了使離子的移動(dòng)更加順暢，第一微孔的位置和第二微孔的位置相對應(yīng)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，為了防止電極顆粒直接通過電池隔膜，第一微孔的位置和第二微孔的位置不相對應(yīng)。這樣，能夠?qū)﹄姌O顆粒起到一定的阻擋作用，避免由于電極顆粒在正負(fù)兩極之間移動(dòng)而造成的微短路現(xiàn)象。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，如圖2所示，所述第一微孔在所述聚對苯二甲酰對苯二胺抗沖擊層上均勻分布，同樣，所述第二微孔在隔膜本體上均勻分布。這樣，離子電池能夠在正負(fù)極間均勻移動(dòng)。此時(shí)，第一微孔的位置與第二微孔的位置可以相對應(yīng)或不對應(yīng)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，考慮到電池外殼的反射作用，離子碰撞到外殼后，容易被反射到中間區(qū)域，使得中間區(qū)域的離子密度較大，如圖3所示，設(shè)置第一微孔和第二微孔均呈中間密集型分布，即中間區(qū)域的第一微孔和第二微孔的數(shù)量較多，外圍區(qū)域的第一微孔和第二微孔的數(shù)量較少，這樣，能夠方便離子通過電池隔膜，避免大量離子在中間區(qū)域堆集。此時(shí)，第一微孔的位置與第二微孔的位置可以相對應(yīng)或不對應(yīng)。例如，中間密集型分布為同心環(huán)形，例如，中間密集型分布為多個(gè)同心環(huán)形，并且相鄰的兩個(gè)同心環(huán)形中，外環(huán)的半徑大于內(nèi)環(huán)的半徑；又如，相鄰的兩個(gè)同心環(huán)形中，外環(huán)的半徑等于內(nèi)環(huán)的半徑的1.5～2倍，例如，相鄰的兩個(gè)同心環(huán)形中，外環(huán)的半徑等于內(nèi)環(huán)的半徑的1.6倍，這樣，中間多孔，能夠方便離子通過電池隔膜，避免大量離子在中間區(qū)域堆集。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一微孔在所述聚對苯二甲酰對苯二胺抗沖擊層上均勻分布，所述第二微孔在隔膜本體上呈中間密集型分布?；蛘?，所述第一微孔在所述聚對苯二甲酰對苯二胺抗沖擊層上呈中間密集型分布，所述第二微孔在隔膜本體上均勻分布。這樣，既能使離子相對較均勻地在正負(fù)極之間移動(dòng)，又能避免過多離子在中間區(qū)域聚集。

考慮到當(dāng)孔徑小于0.01μm時(shí)，離子的穿透能力太小，而當(dāng)孔徑大于0.1μm時(shí)，電極顆粒容易通過，因此，第一微孔的直徑設(shè)置為0.01μm～0.1μm。作為一種實(shí)施方式，為了提升離子的穿透率，將所述第一微孔的直徑設(shè)置為0.026μm～0.1μm。作為另一種實(shí)施方式，為了降低電極顆粒的通過率，將所述第一微孔的直徑設(shè)置為0.026μm～0.76μm。作為又一種實(shí)施方式，為了在離子的穿透率和電極顆粒的通過率之間取得平衡，將所述第一微孔的直徑設(shè)置為0.034μm～0.068μm；例如，所述第一微孔的直徑為0.055μm。其中，不同微孔的直徑可以相同或不同。例如，考慮到中間區(qū)域容易聚集較多離子，設(shè)置中間區(qū)域的第一微孔直徑大于邊緣區(qū)域的第一微孔直徑。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，第二微孔的直徑大于所述第一微孔的直徑。例如，當(dāng)?shù)谝晃⒖椎闹睆綖?.026μm～0.1μm時(shí)，第二微孔的直徑為0.03μm～0.1μm。又如，當(dāng)?shù)谝晃⒖椎闹睆綖?.026μm～0.76μm時(shí)，第二微孔的直徑為0.05μm～0.09μm。同樣，考慮到中間區(qū)域容易聚集較多離子，設(shè)置中間區(qū)域的第二微孔直徑大于邊緣區(qū)域的第二微孔直徑，以提升電池中間區(qū)域的離子通過率。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，為了使離子能夠順利通過，同時(shí)阻擋加強(qiáng)對電極顆粒的阻擋效果，縮小第一微孔和/或第二微孔的孔徑，例如時(shí)第一微孔和/或第二微孔的孔徑稍大于離子的直徑，而小于電極顆粒的直徑；同時(shí)增大第一微孔和/或第二微孔的分布密度。這樣，由于第一微孔和/或第二微孔的密度較大、數(shù)量較多，能夠增大離子的通過率，由于第一微孔和/或第二微孔的孔徑小于電極顆粒的直徑，比離子大的電極顆粒無法通過，從而在提高離子通過率的同時(shí)，加強(qiáng)對電極顆粒的阻擋率。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一微孔為圓柱體形微孔，或者所述第一微孔為圓臺(tái)體形微孔，其中的較大的底部朝向所述隔膜本體，該實(shí)施例具有較好的離子通過效果與掛液效果。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一微孔在所述聚對苯二甲酰對苯二胺抗沖擊層中間的孔徑大于所述第一微孔在所述聚對苯二甲酰對苯二胺抗沖擊層表面的孔徑。例如，所述第一微孔呈被所述聚對苯二甲酰對苯二胺抗沖擊層截?cái)嗟臋E球體形狀。又如，所述第一微孔呈鼓形。中間寬兩端窄的微孔，能夠提升電池隔膜的掛液能力。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，聚對苯二甲酰對苯二胺抗沖擊層與隔膜本體的厚度比為0.5～1.5:1。例如，聚對苯二甲酰對苯二胺抗沖擊層的厚度為15μm～30μm。隔膜本體的厚度為20μm～30μm。其中，聚對苯二甲酰對苯二胺抗沖擊層和隔膜本體的厚度越大，電池隔膜的性能越好，同時(shí)電池的厚度越大。在一較佳實(shí)施例中，聚對苯二甲酰對苯二胺抗沖擊層與隔膜本體的厚度比為0.8～1.3:1。例如，聚對苯二甲酰對苯二胺抗沖擊層與隔膜本體的厚度比為1.2:1，隔膜本體的厚度為24μm，聚對苯二甲酰對苯二胺抗沖擊層的厚度為20μm，既能保持較佳的抗沖擊性及抗穿刺性，同時(shí)不會(huì)增加電池的厚度。

上述電池隔膜的設(shè)計(jì)改進(jìn)，能夠達(dá)到提高電池安全性能的目的，收效快、投入小、效果明顯；不改變電池的電化學(xué)體系，轉(zhuǎn)化難度小、風(fēng)險(xiǎn)小，由于電池安全性能提升，有利于增強(qiáng)市場競爭力，提高客戶忠誠度。

本實(shí)用新型一實(shí)施例還提供了一種電池。如圖4所示，該電池10包括正極片200、負(fù)極片300、電池隔膜100以及外殼(圖未示)，所述正極片、所述負(fù)極片和所述電池隔膜卷繞后容置于所述外殼內(nèi)部，其中所述電池隔膜為如上述任一實(shí)施例所述的電池隔膜。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，該電池為鋰離子電池。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，聚對苯二甲酰對苯二胺抗沖擊層設(shè)置于所述隔膜本體靠近所述正極片的一表面；或者，聚對苯二甲酰對苯二胺抗沖擊層設(shè)置于隔膜本體110靠近負(fù)極片的一表面；或者，電池隔膜包括兩聚對苯二甲酰對苯二胺抗沖擊層，一聚對苯二甲酰對苯二胺抗沖擊層設(shè)置于隔膜本體靠近正極片的一表面，另一聚對苯二甲酰對苯二胺抗沖擊層設(shè)置于靠近負(fù)極片的一表面。

以下結(jié)合具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的闡述。

實(shí)施例1

在厚度為18μm聚丙烯層上制備24μm厚的聚對苯二甲酰對苯二胺層，形成電池隔膜A1。

對比例1

與實(shí)施例1所不同的是，用42μm厚的聚丙烯膜作為電池隔膜，其他與實(shí)施例1相同，得到的電池隔膜記為B1。

用電池隔膜A1以及B1分別隔離同樣的電芯，然后分別卷繞得到電池C1和D1，分別針對C1以及D1電池進(jìn)行短路、過充、熱箱、針刺、以及重物沖擊等測試。在1000只電池中抽檢100只，統(tǒng)計(jì)其抽檢合格率，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表1。

表1

從表1可以看出，采用電池隔膜A1的電池C1在短路、熱箱、針刺、重物沖擊等測試中，其抽檢合格率遠(yuǎn)大于采用電池隔膜B1的電池D1。這說明本實(shí)用新型所提供的電池隔膜，能夠有效提高電池的安全性能。

以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。