一种二次电池和电子装置的制作方法

本技术涉及电化学，特别是涉及一种二次电池和电子装置。

背景技术：

1、锂离子电池与铅酸等电池相比较具有能量密度大、循环寿命长、自放电率低和环保无污染等优点，已广泛应用于航空、航天、航海、电动汽车等领域。锂离子电池中隔膜的性能决定了锂离子电池的界面结构、内阻等，直接影响锂离子电池的容量、循环以及安全性能等特性，性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。

2、目前将高强度薄膜化的聚烯烃多孔膜(即微孔膜)，微孔膜是一种具有各向异性孔隙的高孔隙度薄膜，其孔径大小通常在0.1μm至1μm之间，作为锂离子电池隔膜，微孔膜通常由聚烯烃等材料通过湿法工艺或干法工艺采用单向拉伸或双向拉伸制备得到，但聚烯烃多孔膜中的聚烯烃玻璃化转变温度较低，当锂离子电池内部温度升高时，隔膜的膨胀收缩容易影响到锂离子电池的安全性能和循环寿命。使用无纺布作为隔膜基材时，由于无纺布的玻璃化转变温度较高，可以减少上述问题的发生，但无纺布的厚度较大，容易造成锂离子电池能量密度的损失。

技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种二次电池和电子装置，以兼顾能量密度的同时，改善二次电池的安全性能，延长循环寿命。

2、需要说明的是，本技术的
技术实现要素：
中，以锂离子电池作为二次电池的例子来解释本技术，但是本技术的二次电池并不仅限于锂离子电池。具体技术方案如下：

3、本技术的第一方面提供了一种二次电池，二次电池包括电极组件，电极组件包括正极极片、负极极片、第一隔膜和第二隔膜，第一隔膜位于正极极片与负极极片之间，负极极片位于第一隔膜和第二隔膜之间，第一隔膜包括第一基膜，第二隔膜包括第二基膜，第一基膜为无纺布膜，第二基膜为微孔膜，无纺布膜的厚度为10μm至15μm，微孔膜的厚度为5μm至9μm。微孔膜搭配无纺布膜使用时，随着二次电池的充放电过程，二次电池的内部温度上升，隔膜能够维持较高的孔隙率，使得电解液流通畅通，提高了锂离子的传输速率，通过调控无纺布膜的厚度和微孔膜的厚度在上述范围内时，无纺布膜和微孔膜具有较好的机械强度，使得二次电池在兼顾较高能量密度的同时改善了二次电池的安全性能，延长了循环寿命。

4、在本技术的一种实施方案中，电极组件为卷绕结构，负极极片包括负极集流体和位于负极集流体两侧的第一负极材料层和第二负极材料层，沿电极组件的卷绕方向，第一负极材料层的长度大于第二负极材料层的长度，第一隔膜位于负极极片的第一负极材料层一侧，第二隔膜位于负极极片的第二负极材料层一侧。当电极组件为卷绕结构时，通过上述设置，无纺布膜的孔隙率较大，有利于吸附更多的电解液，当第一隔膜位于负极极片的第一负极材料层一侧时，有利于在二次电池的负极极片a面处存储更多电解液，降低了二次电池循环后期因电解液断桥导致电解液与负极极片之间的界面析锂的风险。同时，在二次电池中设置微孔膜和无纺布膜的双隔膜结构，在兼顾能量密度的同时，有利于改善二次电池的安全性能，延长二次电池的循环寿命。在本技术中，负极极片的a面是指包括第一负极材料层的负极极片的一侧，即负极极片中负极材料层较长的一侧。

5、在本技术的一种实施方案中，第一隔膜包括位于第一基膜两侧的第一粘结层和设置在第一基膜靠近正极极片一侧表面的第一陶瓷涂层，第一陶瓷涂层位于第一基膜和第一粘结层之间；第二隔膜包括位于第二基膜两侧的第二粘结层和设置在第二基膜背离负极极片一侧表面的第二陶瓷涂层，第二陶瓷涂层位于第二基膜和第二粘结层之间，第一粘结层的涂布重量大于第二粘结层的涂布重量。在第一基膜与第一粘结层之间设置第一陶瓷涂层，在第二基膜与第一粘结层之间设置第二陶瓷涂层，有利于提高第一隔膜和第二隔膜的耐热性能和对电解液的亲和性；在第一基膜的两个表面设置第一粘结层，在第二基膜的两个表面设置第二粘结层，有利于提高第一隔膜与正极极片之间和第一隔膜与负极极片之间的粘结力、第二隔膜与负极极片之间的粘结力，进而提高了二次电池的循环性能。当第一粘结层的涂布重量大于第二粘结层的涂布重量时，第一隔膜与正极极片之间和第一隔膜与负极极片之间的粘结力较强，同时当电极组件为卷绕结构时，更利于改善电化学装置拐角处的挤压受力情况。由此，二次电池在兼顾能量密度的同时，具有较长的循环寿命和良好的安全性能。

6、在本技术的一种实施方案中，第一粘结层的涂布重量为0.0004mg/mm2至0.002mg/mm2，第二粘结层的涂布重量为0.0004mg/mm2至0.002mg/mm2。通过调控第一粘结层的涂布重量和第二粘结层的涂布重量在上述范围内，第一隔膜与正极极片之间和第一隔膜与负极极片之间的粘结力、第二隔膜与负极极片之间具有较高的粘结力，进而提高了二次电池的循环性能。第一粘结层的涂布重量较大，第一隔膜与正极极片之间和第一隔膜与负极极片之间的粘结力较强，由此，二次电池在兼顾能量密度的同时，具有较长的循环寿命和良好的安全性能。

7、在本技术的一种实施方案中，第一陶瓷涂层的涂布重量为7mg/cm2至13mg/cm2，第二陶瓷涂层的涂布重量为7mg/cm2至13mg/cm2。通过调控第一陶瓷层的涂布重量和第二陶瓷层的涂布重量在上述范围内，有利于提高第一隔膜和第二隔膜的热稳定性，改善其机械性能，同时改善了第一隔膜和第二隔膜的保液性能和浸润性能，由此，二次电池在兼顾能量密度的同时，具有较长的循环寿命和良好的安全性能。

8、在本技术的一种实施方案中，第一粘结层包括第一粘结剂，第二粘结层包括第二粘结剂，第一粘结剂和第二粘结剂各自独立地选自聚偏二氟乙烯、聚丙烯腈、聚环氧乙烷或聚酰亚胺中的至少一种。通过选用上述种类的第一粘结剂和第二粘结剂，有利于提高第一基膜与第一粘结层之间、第二基膜与第二粘结层之间的粘结力，进而提高了二次电池的循环性能。由此，二次电池在兼顾能量密度的同时，具有较长的循环寿命和良好的安全性能。

9、在本技术的一种实施方案中，第一基膜的孔隙率为40％至70％，第二基膜的孔隙率为5％至50％。通过调控第一基膜的孔隙率和第二基膜的孔隙率在上述范围内，使得锂离子在二次电池充放电过程中具有较好的动力学性能，同时可以吸附较多的电解液，从而提高了二次电池的循环性能，增长了二次电池的循环寿命。

10、在本技术的一种实施方案中，第一基膜的材料包括聚酰亚胺、聚酰胺、聚砜、聚丙烯腈、聚酯、纤维素、聚醚醚酮、聚苯硫醚、聚丙烯酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯酰胺、聚芳醚砜酮、芳纶或芳砜纶中的至少一种，第二基膜的材料包括聚烯烃，聚烯烃的聚合单体包括乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、4-甲基-1-戊烯、环丁烯、环戊烯或环己烯中的至少一种。当选用上述范围内的第一基膜和第二基膜的材料时，在二次电池中设置第一隔膜和第二隔膜的双隔膜结构，在兼顾能量密度的同时，有利于改善二次电池的安全性能，延长二次电池的循环寿命。

11、在本技术的一种实施方案中，无纺布膜的材料包括聚对苯二甲酸乙二醇酯，微孔膜的材料包括聚丙烯、聚乙烯中的至少一种。当选用上述范围内的无纺布膜的材料和微孔膜的材料时，在二次电池中设置包括微孔膜和无纺布膜的双隔膜结构，在兼顾能量密度的同时，有利于改善二次电池的安全性能，延长二次电池的循环寿命。

12、在本技术的一种实施方案中，无纺布膜的玻璃化转变温度为80℃至100℃，微孔膜的玻璃化转变温度为25℃至50℃。当无纺布膜的玻璃化转变温度和微孔膜的玻璃化转变温度在上述范围内时，在二次电池中设置包括微孔膜和无纺布膜的双隔膜结构，在兼顾能量密度的同时，有利于改善二次电池的安全性能，延长二次电池的循环寿命。

13、本技术的第二方面提供了一种电子装置，其包括前述任一实施方案中的二次电池。本技术提供的二次电池兼顾高能量密度的同时具有较长的循环寿命和良好的安全性能，因此，本技术的电子装置具有较长的使用寿命。

14、本技术的有益效果：

15、本技术提供了一种二次电池，二次电池包括电极组件，电极组件包括正极极片、负极极片、第一隔膜和第二隔膜，第一隔膜位于正极极片与负极极片之间，负极极片位于第一隔膜和第二隔膜之间，第一隔膜包括第一基膜，第二隔膜包括第二基膜，第一基膜为无纺布膜，第二基膜为微孔膜，无纺布膜的厚度为10μm至15μm，微孔膜的厚度为5μm至9μm。微孔膜搭配无纺布膜使用时，随着二次电池的充放电过程，二次电池的内部温度上升，隔膜能够维持较高的孔隙率，使得电解液流通畅通，提高了锂离子的传输速率，通过调控无纺布膜的厚度和微孔膜的厚度在上述范围内时，无纺布膜和微孔膜具有较好的机械强度，使得二次电池在兼顾较高能量密度的同时改善了二次电池的安全性能，延长了循环寿命。

16、当然，实施本技术的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。