本申請(qǐng)屬于電池材料，具體涉及一種電池隔膜及電池。

背景技術(shù)：

1、隨著近些年新能源行業(yè)快速發(fā)展，對(duì)電池需求日益增長。鋰電池因其能量密度高、循環(huán)性能好，已被廣泛應(yīng)用于電動(dòng)汽車、大型儲(chǔ)能電站、手機(jī)數(shù)碼電子產(chǎn)品上。在鋰離子電池結(jié)構(gòu)中，隔膜是關(guān)鍵的組件之一，與電池的安全和性能息息相關(guān)，主要起到隔絕正負(fù)極片，防止正負(fù)極直接接觸短路，并且具備合適的孔徑，使鋰離子均勻地從孔隙中穿過。為了有效抑制電池?zé)崾Э?，隔膜除了具備良好耐熱性和較高破膜溫度外，還需具備優(yōu)異的阻燃性，以阻隔電池材料的燃燒，改善電池?zé)崧印?/p>

2、目前量產(chǎn)隔膜結(jié)構(gòu)一般為基膜+耐熱涂層+涂膠層，耐熱涂層和膠層分開涂布，通常為在基膜的一側(cè)或兩側(cè)涂覆耐熱涂層，再在隔膜的兩側(cè)涂覆粘結(jié)涂層，涂覆加工次數(shù)多，材料bom和加工成本較高，并且在電池生產(chǎn)過程中隔膜掉粉頻發(fā)，粉塵顆粒團(tuán)聚尺寸變大，引入到電池中，有短路率風(fēng)險(xiǎn)，此外，電池在長循環(huán)過程中，極片反復(fù)膨脹和收縮產(chǎn)生應(yīng)力，隔膜與極片之間粘結(jié)力無法滿足需求，界面貼合不好，導(dǎo)致界面阻抗增加，影響電性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N電池隔膜及電池，旨在解決現(xiàn)有電池隔膜粘接力不理想的問題。

2、本申請(qǐng)第一實(shí)施例提供一種電池隔膜，包括基膜和設(shè)置在所述基膜一側(cè)的復(fù)合涂層；

3、所述復(fù)合涂層包括耐熱材料和膠材料，所述耐熱材料形成層狀結(jié)構(gòu)與所述基膜貼合，所述膠材料分布在所述層狀結(jié)構(gòu)中，滿足：

4、1.6≤d50/h≤4.3，2.2≤d90/h≤6.6；

5、其中，d50為所述膠材料中累積粒度分布達(dá)到50％時(shí)所對(duì)應(yīng)的粒徑，單位μm；d90為所述膠材料中累積粒度分布達(dá)到90％時(shí)所對(duì)應(yīng)的粒徑，單位μm；h為所述層狀結(jié)構(gòu)的厚度，單位μm。

6、在一些實(shí)施例中，所述基膜的透氣度為50～300s/100cc。

7、在一些實(shí)施例中，所述基膜具有微孔，所述微孔和所述耐熱材料、所述膠材料滿足：

8、f＝pave/pmax×(0.1～0.5)×100％；

9、其中，f為所述膠材料在所述耐熱材料中的覆蓋率，pave為所述微孔的平均孔徑，單位nm；pmax為所述微孔的最大孔徑，單位nm。

10、在一些實(shí)施例中，所述基膜的厚度為3～20μm。

11、在一些實(shí)施例中，所述基膜具有微孔，所述微孔的孔徑為15～110nm，所述基膜的孔隙率為25～70％。

12、在一些實(shí)施例中，所述膠材料的粒徑滿足：3.5μm≤d50≤6.8μm，5.8μm≤d90≤10μm。

13、在一些實(shí)施例中，所述層狀結(jié)構(gòu)的厚度滿足：1μm≤h≤3μm。

14、在一些實(shí)施例中，所述膠材料在所述耐熱材料中的覆蓋率滿足：2％≤f≤16％。

15、在一些實(shí)施例中，所述微孔滿足：25nm≤pave≤60nm，45nm≤pmax≤110nm。

16、在一些實(shí)施例中，所述耐熱材料和所述膠材料的質(zhì)量比為20：(1～4)。

17、在一些實(shí)施例中，所述耐熱材料包括無機(jī)納米顆粒和改性納米纖維中的至少一種，所述改性納米纖維中含有鋰和氟；

18、其中，所述無機(jī)納米顆粒的粒徑為50～1200nm。

19、在一些實(shí)施例中，所述改性納米纖維的直徑為3～50nm，長度為200～1000nm。

20、在一些實(shí)施例中，所述改性納米纖維中，鋰元素的質(zhì)量百分比為0.2～0.7％，氟元素的質(zhì)量百分比為0.5～1.2％。

21、在一些實(shí)施例中，所述無機(jī)納米顆粒包括氧化鋁、勃姆石、硫酸鋇、二氧化鈦、氮化鋁、氫氧化鎂和鈦酸鋇中的至少一種。

22、在一些實(shí)施例中，所述改性納米纖維包括預(yù)鋰化和預(yù)氟化的纖維素納米纖維、間位芳綸納米纖維、對(duì)位芳綸納米纖維、聚酰亞胺納米纖維和聚酰胺納米纖維中的至少一種。

23、在一些實(shí)施例中，所述無機(jī)納米顆粒與所述改性納米纖維的質(zhì)量比為(5～10)：1。

24、在一些實(shí)施例中，所述膠材料的玻璃化溫度為-30～80℃。

25、在一些實(shí)施例中，所述膠材料為聚丙烯酸酯類化合物和聚烯烴類化合物中的至少一種。

26、在一些實(shí)施例中，所述復(fù)合涂層還包括含磷化合物、粘結(jié)劑、潤濕劑和分散劑；

27、所述復(fù)合涂層按質(zhì)量百分比計(jì)包括：

28、75～90％的耐熱材料；

29、5～18％的膠材料；

30、1.1～1.8％的含磷化合物；

31、3.5～6.3％的粘結(jié)劑；

32、0.25～0.65％的潤濕劑；

33、0.04～0.1％的分散劑。

34、在一些實(shí)施例中，所述含磷化合物包括磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三苯酯、磷酸三丁酯、六甲基磷腈、三(2,2,2-三氟乙基)磷酸酯、三(2,2,2-三氟乙基)甲基磷酸酯，(2,2,2-三氟乙基)二乙基磷酸酯中的至少一種。

35、所述粘結(jié)劑包括聚丙烯酸、聚丙烯酸酯和聚丙烯酰胺中的至少一種。

36、在一些實(shí)施例中，所述潤濕劑包括聚醚化合物和硅氧烷化合物中的至少一種。

37、在一些實(shí)施例中，所述分散劑包括正丁醇、叔丁醇和乙醇中的至少一種。

38、在一些實(shí)施例中，所述粘結(jié)劑的玻璃化溫度為80～190℃。

39、本申請(qǐng)第二實(shí)施例提供一種電池，包括上述任意實(shí)施例中的電池隔膜。

40、本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N電池隔膜，包括基膜和設(shè)置在基膜一側(cè)的復(fù)合涂層；復(fù)合涂層包括耐熱材料和膠材料，耐熱材料形成層狀結(jié)構(gòu)與基膜貼合，膠材料分布在層狀結(jié)構(gòu)中，滿足：1.6≤d50/h≤4.3，2.2≤d90/h≤6.6；其中，d50為膠材料中累積粒度分布達(dá)到50％時(shí)所對(duì)應(yīng)的粒徑，單位μm；d90為膠材料中累積粒度分布達(dá)到90％時(shí)所對(duì)應(yīng)的粒徑，單位μm；h為層狀結(jié)構(gòu)的厚度，單位μm。本申請(qǐng)?zhí)峁┑碾姵馗裟ねㄟ^將耐熱材料與膠材料結(jié)合形成復(fù)合涂層，有效簡(jiǎn)化隔膜涂層，同時(shí)通過限定膠材料中粒徑與耐熱材料厚度之間的關(guān)系，使得復(fù)合涂層具有良好的粘結(jié)力，進(jìn)而能夠滿足僅在基膜的一側(cè)涂覆混合涂層，進(jìn)一步簡(jiǎn)化隔膜整體結(jié)構(gòu)，適配疊片工藝和卷繞工藝，均可滿足電芯熱壓和轉(zhuǎn)運(yùn)制程。隔膜的簡(jiǎn)化后，隔膜掉粉率可下降，有效減少異物積累刺穿隔膜，改善短路率；同時(shí)，隔膜厚度減薄，提高了電池能量密度。

技術(shù)特征：

1.一種電池隔膜，其特征在于，包括基膜和設(shè)置在所述基膜一側(cè)的復(fù)合涂層；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電池隔膜，其特征在于，所述基膜的透氣度為50～300s/100cc；和/或，

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種電池隔膜，其特征在于，

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種電池隔膜，其特征在于，

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電池隔膜，其特征在于，所述耐熱材料包括無機(jī)納米顆粒和改性納米纖維中的至少一種，所述改性納米纖維中含有鋰和氟；

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種電池隔膜，其特征在于，所述無機(jī)納米顆粒包括氧化鋁、勃姆石、硫酸鋇、二氧化鈦、氮化鋁、氫氧化鎂和鈦酸鋇中的至少一種；和/或，

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電池隔膜，其特征在于，所述膠材料的玻璃化溫度為-30～80℃；和/或，

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電池隔膜，其特征在于，所述復(fù)合涂層還包括含磷化合物、粘結(jié)劑、潤濕劑和分散劑；

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種電池隔膜，其特征在于，

10.一種電池，其特征在于，包括如權(quán)利要求1～9中任意一項(xiàng)所述的電池隔膜。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N電池隔膜及電池。電池隔膜包括基膜和設(shè)置在基膜一側(cè)的復(fù)合涂層；復(fù)合涂層包括耐熱材料和膠材料，耐熱材料形成層狀結(jié)構(gòu)與基膜貼合，膠材料分布在層狀結(jié)構(gòu)中，滿足：1.6≤D<subgt;50</subgt;/H≤4.3，2.2≤D<subgt;90</subgt;/H≤6.6；其中，D<subgt;50</subgt;為膠材料中累積粒度分布達(dá)到50％時(shí)所對(duì)應(yīng)的粒徑，單位μm；D<subgt;90</subgt;為膠材料中累積粒度分布達(dá)到90％時(shí)所對(duì)應(yīng)的粒徑，單位μm；H為層狀結(jié)構(gòu)的厚度，單位μm。本申請(qǐng)?zhí)峁┑碾姵馗裟ねㄟ^將耐熱材料與膠材料結(jié)合形成復(fù)合涂層，有效簡(jiǎn)化隔膜涂層，同時(shí)通過限定膠材料中粒徑與耐熱材料厚度之間的關(guān)系，使得復(fù)合涂層具有良好的粘結(jié)力，同時(shí)減薄隔膜厚度，提高了電池能量密度。

技術(shù)研發(fā)人員：鄧凌寒,焦令寬,陳輝,盛杰
受保護(hù)的技術(shù)使用者：蜂巢能源科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26