[发明专利]一种隔膜和二次电池

说明书

本申请公开一种隔膜和二次电池。隔膜包括基材及设置于所述基材的至少一表面上的粘结层，所述粘结层包含二次微球和粘结剂，所述二次微球包含多个一次颗粒，至少部分所述二次微球具有中空结构。本申请提供由多个一次颗粒组成的中空二次微球，球壳表面一次颗粒之间存在空隙，有利于锂离子传输。中空的二次微球使得在热压时，粘结层热压形变量可以更大，有利于降低隔膜热压后厚度，提升电池能量密度。中空二次微球的设计使得在热压后对隔膜基材孔隙的堵塞程度更小，从而降低锂离子电池的阻抗。

技术领域

本申请涉及新能源技术领域，具体涉及一种隔膜和二次电池。

背景技术

锂离子电池隔膜材料在锂离子电池工作时提供了锂离子传输通道，同时也起到了物理隔离作用，防止正负极直接物理接触短路。隔膜材料需要有充足的孔隙，同时隔膜与电极需要有良好的粘结界面，才能够使得锂离子顺畅的通过隔膜材料，在正负极之间穿梭。

聚合物粘结层的使用，可使隔膜与正负极之间形成粘结作用，粘结作用的发挥需要电池在加工制造热压工序提供到电池一定的压力和温度。在压力和温度作用下粘结层发生形变与电极表面形成物理机械铆合，以及粘结层表面与电极表面分子接触形成分子间作用力，实现隔膜与电极的粘结。

在电池热压制造工序，在压力和温度作用下，虽然粘结层与电极形成了粘结作用。但粘结涂层在热压发生形变后对隔膜基材表面孔隙会有一定堵塞作用，最终影响到电池的阻抗以及长期循环寿命。同时，由于粘结层的引入，隔膜本身厚度变厚，不利于电池能量密度的提升。

发明内容

本申请提供一种隔膜和二次电池，改善了目前隔膜热压后厚度偏厚、热压后形变容易对隔膜基材孔隙造成堵塞等问题。

根据本申请第一实施例中的隔膜，包括基材及设置于所述基材的至少一表面上的粘结层，所述粘结层包含二次微球和粘结剂，所述二次微球包含多个一次颗粒，至少部分所述二次微球的结构具有中空结构。

可选的，在本申请的其它实施例中，一次颗粒包含聚偏氟乙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚四氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯或丙烯酸酯共聚衍生物中的至少一种。

可选的，在本申请的其它实施例中，所述二次微球的粒径为4μm～15μm。

可选的，所述二次微球的球壳厚度为0.6μm～5μm。

可选的，在本申请的其它实施例中，所述一次颗粒的粒径为20nm～500nm。

可选的，在本申请的其它实施例中，粘结剂包含丙烯酸酯类共聚物粘结剂、丙烯腈类共聚物粘结剂、聚乙烯醇类粘结剂、聚丙烯酰胺类粘结剂或聚氨酯粘结剂中的至少一种。

可选的，在本申请的其它实施例中，二次微球与粘结剂的质量比为(3～15):1。

可选的，在本申请的其它实施例中，基材包括多孔基材和/或耐热涂层，耐热涂层设置于多孔基材的至少一表面上，耐热涂层的厚度为0.6μm～4μm。

可选的，在本申请的其它实施例中，粘结层的涂覆面密度为0.1g/m²～2g/m²。

可选的，在本申请的其它实施例中，在95℃，1MPa～4MPa压力下，粘结层的压缩率为20％～95％。

根据本申请第二实施例中的二次电池，所述二次电池包括正极、负极、电解液和隔膜，隔膜为上述的隔膜。

根据本申请实施例的隔膜，至少具有如下技术效果：

1)本申请的粘结层包含二次微球，二次微球包含由多个一次颗粒团聚形成，一次颗粒之间存在空隙，有利于锂离子的传输。