[发明专利]一种隔膜及包含该隔膜的锂离子电池

说明书

本发明涉及锂离子电池隔膜领域，公开了一种隔膜，包括隔膜基材和非对称涂层，所述非对称涂层包括涂覆于隔膜基材一面的第一涂层和涂覆于隔膜基材另一面的第二涂层，第一涂层与第二涂层分别包含不同有机聚合物，第一涂层面密度为0.1‑1.5g/m²，第二涂层面密度为0.3‑2.5g/m²。本发明还提供一种包含该隔膜的锂离子电池，包括正极、负极、电解液和所述的一种隔膜。本发明通过在隔膜面对负极的一侧涂布高粘结力的涂层，克服负极粘接较弱，电池使用过程中容易出现的分层和负极脱落的问题；并针对正负极表面粗糙度和张力的差异对隔膜粘接层进行设计，匹配正负极的变形弯曲，缓解正负极与隔膜粘接后导致的弯曲变形明显的问题。

技术领域

本发明涉及锂离子电池隔膜领域，尤其涉及一种隔膜及包含该隔膜的锂离子电池。

背景技术

在锂电池制造过程中，现有技术方案通常采用热压使隔膜、正极、负极连接固定，这时候通常使用带有可以实现粘接功能涂层的隔膜，隔膜两侧可以分别对正极和负极实现粘接。通过该方法可以有效避免隔膜、正极、负极在电芯制作、转移和应用过程中的变形错位，提高电芯品质；且有助于改善隔膜与正极、隔膜与负极间的界面，提升电芯性能(如降低电芯内阻、改善电芯循环等)。

但实际生产制作的正极和负极往往存在一定程度的弯曲，使用具有粘性的隔膜将两者固定后，往往由于两者弯曲变形的方向和大小不同，造成正极、负极、隔膜形成的第一单元存在内应力从而导致其不平整，这种不平整一方面会影响后续叠片的对齐度和最终电芯的平整度，影响制造的成品率；另外，隔膜两侧采用同样类型同等涂覆量的粘接层时，由于正负极表面形貌及表面能的差异，隔膜对正极和负极会表现出不同的粘结力，现有带有粘接层的隔膜往往对正极粘结力过大，导致正极测电解液浸润相对较难也较差，最终影响电池的容量发挥及循环性能；而由于负极往往极性较弱，粗糙度较低，与隔膜形成的粘结力较弱，在热压过程中无法保证足够的粘结力时会造成负极易与隔膜分层脱落，影响电芯制作过程，以及最终电芯的成品率。

申请号CN201710104652.3，公开日2017年05月31日的中国专利公开了一种电池单元的热复合工艺，涉及电池技术领域。本发明电池单元的热复合工艺包括：准备四层单元层；将第一隔膜、第一电极、第二隔膜、第二电极依次至下而上层层堆叠；将堆叠好的四层单元层送入热压机中热压，形成热压单元即可。本发明叠片效率高，工艺简单，生产效率高，制作的电池安全性能高，循环性能好。

但隔膜在具有同等涂覆量、同样粘结层时对正负极会形成不同且差异极大的粘结力，以及由此造成的负极往往粘接不牢，粘接后形成的第一单元弯曲变形。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种隔膜及使用该隔膜的锂离子电池。通过控制隔膜两侧粘接层的面密度(涂覆量)及粘接层的化学组成，采用两侧具有不同粘结性能的隔膜实现对正极和负极的不同的粘结性。

现有技术的隔膜往往采用同样的粘接层，但所采用的涂层多对正极可以实现较强粘接，对负极粘接较弱，使用过程中很容易出现由于负极粘接较弱而导致的分层和负极脱落，该问题一方面会造成生产良品率降低，另一方面不利于改善隔膜与负极的界面，影响电池性能。且现有技术中，通过粘结的方式将各层连接在一起会导致正负极形变不一致而造成的小单元的弯曲变形。

本发明的具体技术方案为：一种隔膜，包括隔膜基材和非对称涂层，所述非对称涂层包括涂覆于隔膜基材一面的第一涂层和涂覆于隔膜基材另一面的第二涂层，第一涂层与第二涂层分别包含不同有机聚合物，第一涂层的面密度为0.1-1.5g/m²，第二涂层的面密度为0.3-2.5g/m²。