一种隔离膜、电芯和锂离子电池的制作方法

本技术涉及锂电池的，具体地，主要涉及一种隔离膜、电芯和锂离子电池。

背景技术：

1、锂电池的电芯是正极极片、负极极片和隔离膜经过叠片或卷绕工艺制得的，其中的隔离膜通常由聚合物材料制成，其设置在正极极片和负极极片之间，起到隔离正负极、允许离子传输、控制电解液流动等功能，是确保锂电池高效运行和安全性的关键组件之一。

2、现有的锂电池的隔离膜，一般是水基隔离膜或油基隔离膜，水基隔离膜是通过将陶瓷材料和pmma材料混涂在基膜上形成水性涂层制得，而油基隔离膜是通过将陶瓷材料和pvdf材料混涂在基膜上形成油性涂层制得。

3、例如，授权公告号为cn206584994u的中国专利文件公开了一种改良的pmma陶瓷涂覆隔膜，包括基膜层，所述基膜层的一侧涂覆有水性陶瓷层，所述水性陶瓷层的外表面进一步涂覆有第一复合涂层；所述基膜层的另一侧涂覆有第二复合涂层，所述第二复合涂层的外表面进一步涂覆有聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)胶层；所述第一复合涂层和第二复合涂层均为pmma和陶瓷材料混合形成的水性涂层。该隔膜即属于一种水基隔膜，具有良好的结构稳定性。

4、随着智能电子产品的快速发展，人们对3c消费类电子产品电池的能量密度、充电速度、循环性能等要求越来越高。这类电子产品电池大都是软包电池，其电芯采用卷绕式的结构，具有大面区和拐角区，大面区具有平直的表面，拐角区具有折弯的表面，当电池的设计能量密度、充电速度越来越大时，隔离膜在单位时间内传递的锂离子的数量就越来越多，软包电池的大面区张力小、受力条件不佳，容易导致隔膜在大面区粘接性不足，与两侧的极片接触不良，使得电芯硬度差；而软包电池的拐角区张力大，隔膜受到挤压后电解液不易透过，从而容易导致电解液在拐角区浸润不良，进而使得拐角位置在电池的循环后期容易出现析锂现象，上述情况均会影响锂电池的性能，降低其使用寿命。

5、有鉴于此，需要对现有的锂电池隔离膜的结构进行改进。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本实用新型提供一种隔离膜、电芯和锂离子电池，以解决现有的软包电池隔膜在电芯的大面区与极片易产生粘接性不足、在拐角区易造成电解液浸润不良的问题，从而提高锂电池的结构稳定性、改善析锂现象，进而提高锂电池的使用寿命。

2、本实用新型公开的一种隔离膜，包括基膜和连续相邻设置在所述基膜表面上的水基涂层和油基涂层，任意两个连续的所述水基涂层之间均涂覆有所述油基涂层，任意两个连续的所述油基涂层之间均涂覆有所述水基涂层。

3、优选地，所述基膜为长条状，所述水基涂层和所述油基涂层沿所述基膜的长度方向排列。

4、优选地，所述水基涂层和所述油基涂层均为矩形结构，相邻的所述水基涂层和所述油基涂层的长边相重合；所述水基涂层的长度、所述油基涂层的长度均与所述基膜的宽度相同。

5、优选地，所述水基涂层的边缘设置有连接部，所述连接部覆盖在相邻的所述油基涂层上，并位于所述油基涂层背离所述基膜的一侧。

6、优选地，所述油基涂层的边缘设置有搭接部，所述搭接部覆盖在相邻的所述水基涂层上，并位于所述水基涂层背离所述基膜的一侧。

7、优选地，所述基膜的厚度在5～10um之间，所述水基涂层和所述油基涂层的厚度均在2～3um之间。

8、优选地，所述水基涂层占整个所述基膜表面积的10％～15％。

9、本实用新型公开的一种电芯，包括上述任一种隔离膜，所述电芯为卷绕式结构，包括大面区和拐角区，所述油基涂层设置在所述大面区，所述水基涂层设置在所述拐角区。

10、本实用新型公开的一种锂离子电池，包括上述的电芯。

11、本实用新型的有益效果在于：

12、通过具有水基涂层、油基涂层连续相邻排布的隔离膜，能够改善隔离膜在水性和油性方面的性能，使得隔离膜兼具良好的电解液浸润性和良好的粘接性，将该隔离膜应用到电芯的结构中后，水基涂层对应设置在电芯的拐角区，油基涂层对应设置在电芯的大面区，在拐角区的水基涂层有利于提升电芯的电解液浸润性，而大面区的油基涂层有利于提升隔离膜与电芯极片之间的粘接效果，解决了现有的软包电池隔膜在电芯的大面区与极片易产生粘接性不足、在拐角区易造成电解液浸润不良的问题，从而提高了锂电池的结构稳定性、改善了析锂现象，进而提高了锂电池的使用寿命。

技术特征：

1.一种隔离膜，其特征在于，包括基膜(1)和连续相邻设置在所述基膜(1)表面上的水基涂层(2)和油基涂层(3)，任意两个连续的所述水基涂层(2)之间均涂覆有所述油基涂层(3)，任意两个连续的所述油基涂层(3)之间均涂覆有所述水基涂层(2)。

2.根据权利要求1所述的隔离膜，其特征在于，所述基膜(1)为长条状，所述水基涂层(2)和所述油基涂层(3)沿所述基膜(1)的长度方向排列。

3.根据权利要求2所述的隔离膜，其特征在于，所述水基涂层(2)和所述油基涂层(3)均为矩形结构，相邻的所述水基涂层(2)和所述油基涂层(3)的长边相重合；所述水基涂层(2)的长度、所述油基涂层(3)的长度均与所述基膜(1)的宽度相同。

4.根据权利要求1-3任一所述的隔离膜，其特征在于，所述水基涂层(2)的边缘设置有连接部(21)，所述连接部(21)覆盖在相邻的所述油基涂层(3)上，并位于所述油基涂层(3)背离所述基膜(1)的一侧。

5.根据权利要求1-3任一所述的隔离膜，其特征在于，所述油基涂层(3)的边缘设置有搭接部(31)，所述搭接部(31)覆盖在相邻的所述水基涂层(2)上，并位于所述水基涂层(2)背离所述基膜(1)的一侧。

6.根据权利要求1-3任一所述的隔离膜，其特征在于，所述基膜(1)的厚度在5～10um之间，所述水基涂层(2)和所述油基涂层(3)的厚度均在2～3um之间。

7.根据权利要求1-3任一所述的隔离膜，其特征在于，所述水基涂层(2)占整个所述基膜(1)表面积的10％～15％。

8.一种电芯，其特征在于，包括权利要求1-7任一所述的隔离膜，所述电芯为卷绕式结构，包括大面区和拐角区，所述油基涂层(3)设置在所述大面区，所述水基涂层(2)设置在所述拐角区。

9.一种锂离子电池，其特征在于，包括权利要求8所述的电芯。

技术总结
本技术公开了一种隔离膜、电芯和锂离子电池，属于锂电池的技术领域，其中隔离膜包括基膜和连续相邻设置在所述基膜表面上的水基涂层和油基涂层，任意两个连续的所述水基涂层之间均涂覆有所述油基涂层，任意两个连续的所述油基涂层之间均涂覆有所述水基涂层。本技术通过具有水基涂层、油基涂层连续相邻排布的隔离膜，能够改善隔离膜在水性和油性方面的性能，使得隔离膜兼具良好的电解液浸润性和良好的粘接性，将该隔离膜应用于软包电池中，能够解决现有的隔膜与极片易产生粘接性不足、在拐角区易造成电解液浸润不良的问题，从而提高了锂电池的结构稳定性、改善了析锂现象，进而提高了锂电池的使用寿命。

技术研发人员：王艳君,龚永锋,王浩,侯永宣,项海标
受保护的技术使用者：浙江锂威能源科技有限公司
技术研发日：20230726
技术公布日：2024/2/1