薄膜作为隔膜的第一聚合物层 2,用真空蒸镀法把25nm铜镀于第一聚合物层2表面，然后取6 μ m聚丙烯薄膜作为隔膜的 第二聚合物层3热压于铜金属层1，制得锂离子电池隔膜。
[0042] 其余同实施例1，这里不再赘述。
[0043] 实施例3
[0044] 与实施例1不同的是隔膜的制备：取30 μπι聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯复合膜作为 隔膜的第一聚合物层2,用喷雾涂布法把80nm铜涂覆于第一聚合物层2表面，然后取30 μ m 聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯复合膜作为隔膜的第二聚合物层3热压于铜金属层1，制得锂离子 电池隔膜。
[0045] 其余同实施例1，这里不再赘述。
[0046] 实施例4
[0047] 与实施例1不同的是隔膜的制备：取18 μπι聚酰亚胺膜作为隔膜的第一聚合物层 2,用浸蘸涂布法把250nm铜涂覆于第一聚合物层2表面，然后取16 μ m聚酰胺膜作为隔膜 的第二聚合物层3热压于铜金属层1，制得锂离子电池隔膜。
[0048] 其余同实施例1，这里不再赘述。
[0049] 实施例5
[0050] 与实施例1不同的是隔膜的制备：取22 μπι聚乙烯薄膜作为隔膜的第一聚合物层 2,用喷雾涂布法把IOOnm银涂覆于第一聚合物层2表面，然后取18 μ m聚丙烯薄膜作为隔 膜的第二聚合物层3热压于银金属层1，制得锂离子电池隔膜。
[0051] 其余同实施例1，这里不再赘述。
[0052] 实施例6
[0053] 与实施例1不同的是隔膜的制备：取15 μπι聚对苯二甲酸乙二醇酯膜作为隔膜的 第一聚合物层2,用流延涂布法把500nm银涂覆于第一聚合物层2表面，然后取15 μ m聚对 苯二甲酸乙二醇酯膜作为隔膜的第二聚合物层3热压于银金属层1，制得锂离子电池隔膜。 其余同实施例1，这里不再赘述。
[0054] 实施例7
[0055] 与实施例1不同的是隔膜的制备：取20 μπι聚偏二氟乙烯膜作为隔膜的第一聚合 物层2,用转移涂布法把200nm铝涂覆于第一聚合物层2表面，然后取16 μπι聚对苯二甲酸 乙二醇酯膜作为隔膜的第二聚合物层3热压于铝金属层1，制得锂离子电池隔膜。
[0056] 其余同实施例1，这里不再赘述。
[0057] 实施例8
[0058] 与实施例1不同的是隔膜的制备：取12 μ m聚乙烯膜作为隔膜的第一聚合物层2， 用转移涂布法把150nm锌涂覆于第一聚合物层2表面，然后取10 μ m聚偏二氟乙烯膜作为 隔膜的第二聚合物层3热压于锌金属层1，制得锂离子电池隔膜。
[0059] 其余同实施例1，这里不再赘述。
[0060] 实施例9
[0061]与实施例1不同的是隔膜的制备：取25 μπι聚丙烯膜作为隔膜的第一聚合物层2， 用喷雾涂布法把40nm钨涂覆于第一聚合物层2表面，然后取20 μ m聚酰胺膜作为隔膜的第 二聚合物层3热压于钨金属层1，制得锂离子电池隔膜。
[0062] 其余同实施例1，这里不再赘述。
[0063] 实施例10
[0064] 与实施例1不同的是隔膜的制备：取18 μπι聚乙烯膜作为隔膜的第一聚合物层2， 用真空蒸镀法把60nm金镀于第一聚合物层2表面，然后取12 μ m聚乙烯膜的第二聚合物层 3热压于金金属层1，制得锂离子电池隔膜。
[0065] 其余同实施例1，这里不再赘述。
[0066] 对比例1
[0067] 正极片5的制备：将钴酸锂（正极活性物质）、导电剂超导碳（Super-P)、粘接剂聚 偏氟乙烯（PVDF)按质量比97 :1. 5 :1. 5混合均匀制成具有一定粘度的锂离子电池正极浆 料，将浆料涂布在集流体铝箱上，在85°C下烘干后进行冷压；然后进行切边、裁片、分条，分 条后在真空条件下85°C烘干4小时，焊接极耳，制成锂离子电池正极片5。
[0068] 负极片4的制备：将石墨与导电剂超导碳（Super-P)、增稠剂羧甲基纤维素钠 (CMC)、粘接剂丁苯橡胶（SBR)按质量比95 :1. 5 :1. 5 :2. 0制成浆料，涂布在集流体铜箱上 并在85°C下烘干；进行切边、裁片、分条，分条后在真空条件下IKTC烘干4小时，焊接极耳， 制成锂离子电池负极片4。
[0069] 隔膜的制备：取24um聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯（PP-PE-PP)复合微孔薄膜作为锂 离子电池隔膜。
[0070] 电解液的制备：将六氟磷酸锂（LiPF6)溶解于碳酸乙烯酯（EC)、碳酸二甲酯（DMC) 以及碳酸甲乙酯（EMC)组成的混合溶剂中（三者的体积比为1 :3 :2)，得到电解液。
[0071] 聚合物锂离子电池的制备：将上述正极片、隔膜和负极片卷绕成电芯，隔膜位于相 邻的正极片和负极片之间，正极以铝极耳点焊引出，负极以镍极耳点焊引出；然后将电芯置 于铝塑包装袋中，注入上述电解液，经封装、化成、容量等工序，制成聚合物锂离子电池。
[0072] 对比例2
[0073] 与对比例1不同的是隔膜的制备：取20um聚丙烯薄膜（PP)作为隔膜基层，在基层 上通过凹版印刷涂布方式涂布一层无机涂层得到锂离子电池隔膜。
[0074] 其余同对比例1，这里不再赘述。
[0075] 对实施例1~10和对比例1~2的锂离子电池进行循环性能测试、高温存储测试、 安全性测试以及析锂情况测试。
[0076] 循环性能测试：将锂离子电池在25°C下采用0. 5C的倍率充电，0. 5C的倍率放电， 依次进行500个循环，在室温下测试0. 5C下电池的容量，并与循环前电池室温容量进行比 较，计算循环后容量保持率，容量保持率的计算公式如下：容量保持率=(0.5C下电池的容 量/循环前电池室温容量）X 100%
[0077] 所得结果示于表1。
[0078] 高温存储测试：将锂离子电池在4. 2V下进行60°C存储，存储时间为30天，记录存 储前后电池的厚度，并计算电池的厚度膨胀率其计算公式如下：
[0079] 厚度膨胀率=[(存储后电池厚度-存储前电池厚度）/存储前电池厚度]X 100 %
[0080] 所得结果示于表1。
[0081] 安全性测试：对锂离子电池分别进行过充电测试、过放电测试以及短路保护测试， 测试锂离子电池有无冒烟、起火和爆炸现象。
[0082] 所得结果示于表1。
[0083] 析锂情况测试：完成上述三项测试后对锂离子电池进行拆解，观察是否发生锂枝 晶析出现象。
[0084] 所得结果示于表1。
[0085] 表1 :锂离子电池的循环性能测试、高温存储测试、安全性测试以及析锂情况测试 结果
[0087] 由表1可知，用本发明的隔膜的锂离子电池与对比例相比，循环性能和厚度膨胀 率相类似，安全性却明显优于对比例。由此可知，本发明能够在不影响电池循环性能和厚度 膨胀率的情况下，有效地提升了电池的安全性能。
[0088] 根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方 式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的【具体实施方式】，对本 发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书 中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。
【主权项】
1. 一种锂离子电池隔膜，其特征在于，包括第一聚合物层、第二聚合物层，以及设置在 第一聚合物层和第二聚合物层之间的金属层。2. 根据权利要求1所述的锂离子电池隔膜，其特征在于：所述金属层通过真空蒸镀法 镀于所述第一聚合物层表面，所述第二聚合物层热压于所述金属层。3. 根据权利要求1所述的锂离子电池隔膜，其特征在于：所述金属层通过浸蘸涂布、喷 雾涂布、流延涂布或者转移涂布涂覆于所述第一聚合物层的表面，所述第二聚合物层热压 于所述金属层。4. 根据权利要求1所述的锂离子电池隔膜，其特征在于：所述金属层为铜、银、铝、钨、 锌和金中任一种。5. 根据权利要求1所述的锂离子电池隔膜，其特征在于：所述第一聚合物层为聚乙烯 膜、聚丙烯膜、聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯复合膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚偏二氟乙烯 膜、聚酰胺膜和聚酰亚胺膜中的至少一种；所述第二聚合物层为聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚丙 烯/聚乙烯/聚丙烯复合膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚偏二氟乙烯膜、聚酰胺膜和聚酰 亚胺膜中的至少一种。6. 根据权利要求1所述的锂离子电池隔膜，其特征在于：所述金属层的厚度为 25~500nm。7. 根据权利要求6所述的锂离子电池隔膜，其特征在于：所述金属层的厚度为 40~60nm。8. 根据权利要求1所述的锂离子电池隔膜，其特征在于：所述第一聚合物层和所述第 二聚合物层的厚度均为6~30ym。9. 一种用该锂离子电池隔膜监测电池短路的方法，其特征在于，包括以下步骤： 1) 、分别测量所述锂离子电池隔膜的金属层与负极的电势差，以及锂离子电池正极与 负极的电势差； 2) 、设定正极与负极间的初始电势差为V1(]>0，设定负极与隔膜金属层间的初始电势差 为Vm =0 ;且设定电池工作时测得的正极与负极间的电势差为Vn、测得的负极与隔膜金属 层间的电势差为V21; 3) 、当V21>V2。时，表明锂枝晶将刺穿隔膜的第一聚合物层接触到金属层；当V11O1。时， 表明锂枝晶将刺穿隔膜的第二聚合物层，电池将要发生短路。
【专利摘要】本发明属于锂离子电池技术领域，涉及一种锂离子电池隔膜及用其监测电池短路的方法。一种锂离子电池隔膜，包括第一聚合物层、第二聚合物层，以及设置在第一聚合物层和第二聚合物层之间的金属层。与传统隔膜相比，本发明的隔膜在两个聚合物层间设置金属层，增加了隔膜的韧性和延展性，使其在电池制备中一直保持良好的稳定性。同时，隔膜的金属层具有传统隔膜不具有的内短路监测功能，这种功能可以尽量避免锂电池特别是动力电池短路造成的安全事故问题。
【IPC分类】H01M2/16, H01M10/0525, B32B15/04, G01R31/02
【公开号】CN105226226
【申请号】CN201510607777
【发明人】张艳如, 王敦强
【申请人】东莞市爱思普能源科技有限公司
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年9月22日