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CN114497880A - 隔膜及包括所述隔膜的锂离子电池 - Google Patents

隔膜及包括所述隔膜的锂离子电池 Download PDF

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CN114497880A
CN114497880A CN202210104178.5A CN202210104178A CN114497880A CN 114497880 A CN114497880 A CN 114497880A CN 202210104178 A CN202210104178 A CN 202210104178A CN 114497880 A CN114497880 A CN 114497880A
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CN
China
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copolymer
ethylene
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olefin
diaphragm
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CN202210104178.5A
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陈爽
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Wuhan Weimei New Material Technology Co ltd
Original Assignee
Wuhan Weimei New Material Technology Co ltd
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Abstract

本申请公开了一种隔膜及包括所述隔膜的锂离子电池。所述隔膜包括基膜，所述基膜中包含聚烯烃及添加剂，所述添加剂中包含极性基团，所述极性基团在1000～1200cm‑1或1600～1850cm‑1或3000～3500cm‑1的任一波数范围内具有红外吸收峰。所述隔膜的基膜中包含所述极性基团，所述极性基团可以与锂离子发生耦合及解离，从而降低锂离子在所述基膜中的迁移阻力。在将所述隔膜用于锂离子电池中时，可以有效地提升隔膜对电解液的润湿能力，提高锂离子在隔膜中的迁移能力，从而提高锂离子的快速传导能力，进而提升锂离子电池的快充性能。

Description

隔膜及包括所述隔膜的锂离子电池
技术领域
本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种隔膜及包括所述隔膜的锂离子电 池。
背景技术
随着消费类电子产品以及电动车的广泛应用，具有高能量密度、优异循环 性能及快速充放电性能的锂离子电池越来越受到市场的青睐和重视。其中，快 速充电可以有效地减少锂离子电池的充电时间和次数，提高消费者的使用便捷 性，并缓解消费者的里程焦虑。
锂离子电池主要由正极、负极、隔膜及电解液组成。其中，隔膜是电解反 应时，用以将正负两极分开以防止两者在电解池中直接反应的一层薄膜。在锂 离子电池的结构中，隔膜是关键的内层组件之一，隔膜的性能决定了锂离子电 池的界面结构、内阻等，而直接影响锂离子电池的容量、循环性能以及安全性 能等特性，性能优异的隔膜对提高锂离子电池的综合性能具有重要的意义。
现有的隔膜的主要材质为聚乙烯和聚丙烯等聚烯烃类基材，聚烯烃类基材 本身的化学惰性较强，能够有效地耐受阴阳极氧化还原和电解液腐蚀等恶劣环 境，但同时会导致电解液不能在隔膜的表面有效地浸润铺展，而导致无法高效 地传输锂离子，从而在一定程度上限制了锂离子电池的快速充电性能。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种隔膜，旨在改善现有的隔膜无法高效地传输锂 离子的问题。
本申请实施例是这样实现的，一种隔膜，包括基膜，所述基膜中包含聚烯 烃及添加剂，所述添加剂中包含极性基团，所述极性基团在1000～1200cm-1或 1600～1850cm-1或3000～3500cm-1的任一波数范围内有红外吸收峰。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述极性基团选自羧基、羟基、醚氧 基及酯基中的至少一种。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述添加剂选自烯烃与有机酸的共聚 物、烯烃与酯的共聚物、烯烃与醇的共聚物、烯烃与有机酸盐的共聚物及无机 颗粒中的至少一种。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述烯烃与有机酸的共聚物选自乙烯 -丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物及乙烯-醋酸乙烯共聚物中的至少一种；
所述烯烃与酯的共聚物选自乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲 酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸丙酯共聚物及乙烯-丙烯酸丁 酯共聚物中的至少一种；
所述烯烃与醇的共聚物选自乙烯-乙烯醇共聚物；
所述烯烃与有机酸盐的共聚物选自乙烯-丙烯酸金属盐共聚物及乙烯-甲 基丙烯酸金属盐共聚物中的至少一种；
所述无机颗粒选自二氧化硅、氧化铝、氧化镁、氢氧化镁、改性二氧化硅、 改性氧化铝、改性氧化镁及改性氢氧化镁中的至少一种。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述无机颗粒的粒径范围为1nm～1um。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述聚烯烃选自聚乙烯、聚丙烯、聚 乙烯-丁烯共聚物、聚乙烯-丙烯共聚物及聚乙烯-辛烯共聚物中的至少一种。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述基膜中，所述聚烯烃的质量百分 含量范围为50～99％，所述添加剂的质量百分含量为1～50％。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述隔膜还包括包覆在所述基膜表面 的涂层，所述涂层包括无机涂层及有机涂层中的至少一种。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述无机涂层中包含无机材料，所述 无机材料选自氧化铝、氧化硅、氧化钛、碳酸钙、氧化镁、氢氧化镁、勃姆石、 氧化硅、钛酸钡及硫酸钡中至少一种；
所述有机涂层中包含有机材料，所述有机材料选自聚丙烯酸树脂、芳纶、 聚甲基丙烯酸甲酯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯及聚偏氟乙烯-六氟丙烯的共聚 物中的至少一种。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述涂层中还包含粘结剂，所述粘结 剂选自聚丙烯酸酯、聚丁二烯-苯乙烯共聚物、聚丙烯酸、聚丙烯氰-丙烯酸共 聚物、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯及聚偏氟乙烯-六氟丙烯 共聚物中的至少一种。
相应的，本申请实施例还提供一种锂离子电池，所述锂离子电池包括上述 隔膜。
本申请所述的隔膜的基膜中包含所述极性基团，所述极性基团可以与锂离 子发生耦合及解离，从而降低锂离子在所述基膜中的迁移阻力。在将所述隔膜 用于锂离子电池中时，可以有效地提升隔膜对电解液的润湿能力，提高锂离子 在隔膜中的迁移能力，从而提高锂离子的快速传导能力，进而提升锂离子电池 的快充性能。
具体实施方式
下面对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述 的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的 实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实 施例，都属于本申请保护的范围。此外，应当理解的是，此处所描述的具体实 施方式仅用于说明和解释本申请，并不用于限制本申请。
在本申请的描述中，术语“包括”是指“包括但不限于”。用语第一、第二、 第三等仅仅作为标示使用，并没有强加数字要求或建立顺序。用语“多个”是指 “两个或两个以上”。
本申请的各种实施例可以以一个范围的形式存在；应当理解，以一范围形 式的描述仅仅是因为方便及简洁，不应理解为对本申请范围的硬性限制；因此， 应当认为所述的范围描述已经具体公开所有可能的子范围以及该范围内的单 一数值。例如，应当认为从1到6的范围描述已经具体公开子范围，例如从1 到3，从1到4，从1到5，从2到4，从2到6，从3到6等，以及所述范围 内的单一数字，例如1、2、3、4、5及6，此不管范围为何皆适用。另外，每当在本文中指出数值范围，是指包括所指范围内的任何引用的数字(分数或整 数)。
本申请实施例提供一种隔膜，包括基膜，所述基膜中包含聚烯烃及添加剂， 所述添加剂中包含极性基团，所述极性基团在1000～1200cm-1或1600～1850cm-1或3000～3500cm-1的任一波数范围内有红外吸收峰。
所述极性基团可以选自但不限于羧基(-COOH)、羟基(-OH)、醚氧基及酯 基中的至少一种。所述极性基团可以与锂离子发生耦合及解离，从而降低锂离 子在所述基膜中的迁移阻力。
所述添加剂可以选自但不限于烯烃与有机酸的共聚物、烯烃与酯的共聚物、 烯烃与醇的共聚物、烯烃与有机酸盐的共聚物及无机颗粒中的至少一种。
所述烯烃与有机酸的共聚物可以选自但不限于乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯- 甲基丙烯酸共聚物及乙烯-醋酸乙烯共聚物中的至少一种。
所述烯烃与酯的共聚物可以选自但不限于乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、 乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸丙酯共聚物及 乙烯-丙烯酸丁酯共聚物中的至少一种。
所述烯烃与醇的共聚物可以选自但不限于乙烯-乙烯醇共聚物。
所述烯烃与有机酸盐的共聚物可以选自但不限于乙烯-丙烯酸金属盐共聚 物及乙烯-甲基丙烯酸金属盐共聚物中的至少一种。
所述无机颗粒可以选自但不限于二氧化硅、氧化铝、氧化镁、氢氧化镁、 改性二氧化硅、改性氧化铝、改性氧化镁及改性氢氧化镁中的至少一种。可以 理解，所述二氧化硅、氧化铝、氧化镁、氢氧化镁的表面连接有羟基。所述改 性二氧化硅、改性氧化铝、改性氧化镁及改性氢氧化镁的表面连接有上文所述 的极性基团中的至少一种。在至少一实施例中，所述改性二氧化硅、改性氧化 铝、改性氧化镁及改性氢氧化镁的表面连接有醚氧基。
所述无机颗粒的粒径范围为1nm～1um。在至少一些实施例中，所述无机颗 粒的粒径范围为5～100nm。
所述聚烯烃可以选自但不限于聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚乙烯-丁 烯共聚物、聚乙烯-丙烯共聚物及聚乙烯-辛烯共聚物中的至少一种。在一些实 施例中，所述聚烯烃的重均分子量的范围为20～200万g/mol。
所述基膜中，所述聚烯烃的质量百分含量范围为50～99％，所述添加剂的 质量百分含量为1～50％。在所述含量范围内可以有效地提高基膜的浸润性，促 进锂离子的有效传输。
在一些实施例中，所述基膜的厚度为3～30μm。若基膜的厚度过厚，会增 加锂离子的迁移阻力，而导致锂离子电池的放电倍率及循环性能降低。
可以理解，所述基膜具有多孔结构。在一些实施例中，所述基膜的孔隙率 为20～60％。
在一些实施例中，所述基膜的穿刺强度为100～1000g。
可以理解，所述基膜可以通过本领域已知用于基膜制备的湿法或干法制得。
在一些实施例中，所述基膜通过湿法制备而成，所述基膜中的添加剂选自 所述烯烃与有机酸的共聚物、所述烯烃与酯的共聚物、所述烯烃与醇的共聚物 及所述烯烃与有机酸盐的共聚物中的至少一种，此时，所述基膜中，所述添加 剂的质量百分含量为1～50％。
在又一些实施例中，所述基膜通过湿法制备而成，所述基膜中的添加剂选 自所述无机颗粒，此时，所述基膜中，所述添加剂的质量百分含量为1～20％。
在一些实施例中，所述基膜通过干法制备而成，所述基膜中的添加剂选自 所述烯烃与有机酸的共聚物、所述烯烃与酯的共聚物、所述烯烃与醇的共聚物 及所述烯烃与有机酸盐的共聚物中的至少一种，此时，所述基膜中，所述添加 剂的质量百分含量为1～20％。
在又一些实施例中，所述基膜通过干法制备而成，所述基膜中的添加剂选 自所述无机颗粒，此时，所述基膜中，所述添加剂的质量百分含量为1～10％。
在一些实施例中，所述隔膜还包括包覆在所述基膜表面的涂层。所述涂层 包括无机涂层及有机涂层中的至少一种。所述涂层可以提升隔膜的热稳定性、 机械强度、耐刺穿性能、浸润性及保液性等性能。
所述无机涂层中包含无机材料，所述无机材料可以选自但不限于氧化铝、 氧化硅、氧化钛、碳酸钙、氧化镁、氢氧化镁、勃姆石、氧化硅、钛酸钡及硫 酸钡中至少一种。
所述有机涂层中包含有机材料，所述有机材料可以选自但不限于聚丙烯酸 树脂、芳纶、聚甲基丙烯酸甲酯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯及聚偏氟乙烯-六 氟丙烯的共聚物中的至少一种。
在一些实施例中，所述涂层中还包括粘结剂，换言之，所述无机涂层中包 含无机材料及粘结剂，所述有机涂层中包含有机材料及粘结剂。
所述粘结剂可以选自但不限于聚丙烯酸酯、聚丁二烯-苯乙烯共聚物、聚 丙烯酸、聚丙烯氰-丙烯酸共聚物、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸 甲酯及聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物中的至少一种。
可以理解，当所述有机涂层选自聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯或聚偏氟乙烯- 六氟丙烯的共聚物时，因上述三种物质本身具有粘性，可以不再添加粘结剂。
在一些实施例中，所述无机涂层中，所述无机材料的质量百分含量的范围 为90～99.5％，所述粘结剂的质量百分含量的范围为0.5～10％。在所述范围内， 可以使所述无机涂层较好的粘附在所述基膜表面。
在一些实施例中，所述有机涂层中，所述有机材料的质量百分含量的范围 为80～100％，所述粘结剂的质量百分含量的范围为0～20％。在所述范围内，可 以使所述有机涂层较好的粘附在所述基膜表面。
本申请所述的隔膜的基膜中包含所述极性基团，所述极性基团可以与锂离 子发生耦合及解离，从而降低锂离子在所述基膜中的迁移阻力。在将所述隔膜 用于锂离子电池中时，可以有效地提升隔膜对电解液的润湿能力，提高锂离子 在隔膜中的迁移能力，从而提高锂离子的快速传导能力，进而提升锂离子电池 的快充性能。
可以理解，本申请的隔膜可以用于可以发生电化学反应的任何电化学装置 中。所述电化学装置可以为但不限于一次锂离子电池、二次锂离子电池、燃料 锂离子电池、太阳能锂离子电池及电容等。所述二次锂离子电池可以为锂二次 电池，所述锂离子二次电池可以为但不限于锂金属二次电池、锂离子二次电池、 锂聚合物电池或锂离子聚合物二次电池。
本申请实施例还提供一种所述隔膜的制备方法，包括如下步骤：
步骤S01：提供聚烯烃及添加剂，按照一定的比例混合，得到混合物；
步骤S02：将所述混合物制备成基膜；
步骤S03：在所述基膜的表面涂覆涂层材料，形成涂层。
所述步骤S01中：
所述聚烯烃与所述添加剂的种类及比例参上文所述，在此不再赘述。
所述步骤S02中：
将所述混合物制备成基膜的方法为本领域已知用于制备基膜的方法，例如， 湿法及干法等。
在一些实施例中，通过湿法将所述混合物制备成基膜，具体的：经过T型 口模180～20℃高温挤出所述混合物，得到片状薄膜，然后经拉伸、萃取、热定 型、分切，得到基膜。其中，所述热定型的温度范围为110～130℃。
在另一些实施例中，通过干法将所述混合物制备成基膜，具体的：经过T 型口模200～250℃高温挤出所述混合物，得到片状薄膜，然后经拉伸、热定型、 分切，得到基膜。其中，所述热定型的温度范围为140～160℃。
可以理解，所述拉伸可以为单向拉伸或双向拉伸。
所述步骤S03中：
所述涂层材料可以为有机涂层材料或无机涂层材料，所述有机涂层材料包 括有机材料及粘结剂，所述无机涂层材料包括无机材料及粘结剂。所述有机材 料、所述无机材料、所述粘结剂的种类及比例参上文所述，在此不在赘述。
本申请实施例还提供一种电化学装置，所述电化学装置包括所述隔膜。
本申请实施例还提供一种锂离子电池，包括正极极片、负极极片、电解液 及所述隔膜。其中，所述隔膜位于所述正极与负极之间，所述电解液填充在所 述正极与所述隔膜、及所述负极与所述隔膜之间的间隙中。
所述正极极片包括正极集电体及结合在所述正极集电体表面的正极活性 物质。所述正极集电体的材料可以选自但不限于铜、镍、不锈钢及钛中的至少 一种。所述正极活性物质可以选自但不限于石墨类碳材料、非石墨类碳材料、 金属锂、合金锂、硅基合金、锡基合金、导电氧化物及导电聚合物中的至少一 种。其中，所述导电氧化物可以选自但不限于LixFe2O3、LixWO2、SnO、SnO2、 PbO、PbO2、Pb2O3、Pb3O4、Sb2O3、Sb2O4、Sb2O5、GeO、GeO2、Bi2O3、Bi2O4及Bi2O5中的至少一种；所述导电聚合物可以选自但不限于聚乙炔、聚苯胺及 聚噻吩中的至少一种。其中，0＜y＜1。
所述负极极片包括负极集电体及结合在所述负极集电体表面的负极活性 物质。所述负极集电体的材料可以选自但不限于铝及镍中的至少一种。所述负 极活性物质可以选自但不限于LiCoO2、LiNiO2、LiMnO2、LiMn2O4、 Li(NiaCobMnc)O2、LiNiyCo1-yO2、LiCoyMn1- yO2、LiCoyAl1-yO2、LiCoyB1-yO2、 LiCoyMg1-yO2、LiCoyTi1-yO2、LiCoyMo1-yO2、LiCoySn1-yO2、LiCoyCa1-yO2、LiCoyC μ1-yO2、LiCoyV1-yO2、LiCoyZr1-yO2、LiCoySi1-yO2、LiCoyW1-yO2、LiCoyY1-yO2、LiCoyLa1-yO2、LiCoyMn1-yO2、LiNiyMn1-yO2、LiCoPO4及LiFePO4中的至少一种。 其中，0＜a＜1，0＜b＜1、a+b+c＝1；0＜y＜1。
所述电解液中包括溶剂、阳离子及阴离子。所述溶剂可以选自但不限于碳 酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、二甲基亚砜、乙氰、四氢 呋喃、N-甲基吡咯烷酮、碳酸甲乙酯及γ-丁内酯中的至少一种。所述阳离子可 以选自但不限于Li+、Na+及K+中的至少一种。所述阴离子可以选自但不限于PF6 -、 BF4 -、Cl-、Br-、I-、ClO4 -、AsF6 -、CH3CO2 -、CF3SO3 -、N(CF3SO2)2 -及C(CF2SO2)3 -中的至少一种。
所述锂离子电池可以为但不限于一次锂离子电池、二次锂离子电池、燃料 锂离子电池及太阳能锂离子电池。
所述锂离子电池可以具有卷绕结构、层压结构或折叠结构。
所述锂离子电池中包括所述隔膜，所述的隔膜的基膜中包含所述极性基团， 所述极性基团可以与锂离子发生耦合及解离，从而降低锂离子在所述基膜中的 迁移阻力。在将所述隔膜用于锂离子电池中时，可以有效地提升隔膜对电解液 的润湿能力，提高锂离子在隔膜中的迁移能力，从而提高锂离子的快速传导能 力，进而提升锂离子电池的快充性能。
下面通过具体实施例来对本申请进行具体说明，以下实施例仅是本申请的 部分实施例，不是对本申请的限定。
实施例1
隔膜的制备：
将重均分子量为80万的高分子PE、乙烯丙烯酸共聚物、石蜡油混合挤出， 其中，PE与乙烯丙烯酸共聚物的质量比为70:30，PE与乙烯丙烯酸共聚物的总 质量与石蜡油的质量比为3:7，经过T型口模200℃高温挤出片状薄膜，再经流 延辊冷却后经过MD(纵向)和TD(横向)方向的双向拉伸、萃取、热定型、 分切，得到基膜，其中，MD方向和TD方向对应的拉伸比为7*7倍，热定型的 温度为130℃。
涂层的制备：
按重量份，将90份陶瓷颗粒与10份丙烯酸酯粘结剂加入去离子水中，混合 均匀制成浆料，然后采用微凹版涂布将浆料均匀涂布到所述基膜的表面，经过 烘箱干燥之后，喷涂聚偏氟乙烯，得到包含无机涂层及有机涂层的基膜，得到 隔膜。
正极极片的制备：
按重量份，将94份活性物质钴酸锂、3份导电碳、3份粘结剂聚偏二氟乙烯 在N-甲基吡咯烷酮溶剂体系中充分搅拌混合均匀后，涂覆在铝箔上，经烘干、 冷压、分条，得到正极极片。
负极极片的制备：
按重量份，将97.5份活性物质人造石墨、1.5份粘结剂丁苯橡胶，1份增稠 剂羧甲基纤维素钠在去离子水中充分搅拌混合均匀后，涂覆在铜箔上，经烘干、 冷压、分条，得到负极极片。
锂离子电池的制备：
将上述正极极片、隔离膜、负极极片按顺序叠好，使隔膜处于正、负极中 间起到隔离作用，并卷绕得到裸电芯，将裸电芯置于壳体中，注入电解液并进 行封装，得到锂离子电池。
实施例2
本实施例与实施例1基本相同，区别在于，本实施例的基膜的制备方法为：
将重均分子量为30万的高分子PP和乙烯丙烯酸共聚物按照质量比90:10通 过挤出机熔融混炼，经过T型口模210℃高温挤出片状薄膜，再经流延辊冷却后 收卷，多层复合、再通过拉伸机对MD方向进行单向拉伸、140℃热定型、分层、 分切，得到基膜，其中，MD方向拉伸比为2.3。
实施例3
本实施例与实施例1基本相同，区别在于，本实施例例的基膜的制备方法 为：
将重均分子量为80万的高分子PE、乙烯丙烯酸共聚物、二氧化硅混合挤 出，其中，PE、乙烯丙烯酸共聚物及二氧化硅的质量比为75:20:5，经过T型口 模200℃高温挤出片状薄膜，再经流延辊冷却后经过MD和TD方向的双向拉伸、 萃取、热定型、分切，得到基膜，其中，MD方向和TD方向对应的拉伸比为7*7 倍，热定型的温度为130℃。
实施例4
本实施例与实施例1基本相同，区别在于，本实施例中PE与乙烯丙烯酸共 聚物的质量比为99：1。
实施例5
本实施例与实施例1基本相同，区别在于，本实施例中PE与乙烯丙烯酸共 聚物的质量比为80：20。
实施例6
本实施例与实施例2基本相同，区别在于，本实施例中PP和乙烯丙烯酸共 聚物的质量比为80:20。
实施例7
本实施例与实施例2基本相同，区别在于，本实施例中PP和乙烯丙烯酸共 聚物的质量比为99:1。
实施例8
本实施例与实施例1基本相同，区别在于，本实施例将乙烯丙烯共聚物替 换为乙烯-甲基丙烯酸共聚物。
实施例9
本实施例与实施例1基本相同，区别在于，本实施例将乙烯丙烯共聚物替 换为乙烯-醋酸乙烯共聚物。
实施例10
本实施例与实施例1基本相同，区别在于，本实施例将乙烯丙烯共聚物替 换为乙烯-乙烯醇共聚物。
实施例11
本实施例与实施例1基本相同，区别在于，本实施例将乙烯丙烯共聚物替 换为乙烯-丙烯酸甲酯。
实施例12
本实施例与实施例1基本相同，区别在于，本实施例将乙烯丙烯共聚物替 换为二氧化硅。
实施例13
本实施例与实施例1基本相同，区别在于，本实施例将乙烯丙烯共聚物替 换为疏水二氧化硅，所述疏水二氧化硅的表面连接有醚氧基。
实施例14-17
实施例14-17与实施例1基本相同，却别在于实施例1、实施例14～17的基膜 厚度不同，详见表一。
对比例1
本对比例与实施例1基本相同，区别在于，本对比例的基膜的制备方法为：
将重均分子量为80万的高分子PE与石蜡油(质量比3:7)混合挤出，经过T 型口模220℃高温挤出片状薄膜，再经流延辊冷却后经过MD和TD方向的拉伸、 萃取、热定型、分切，得到基膜，其中，MD方向和TD方向对应的拉伸比为7*7 倍，热定型段的温度为130℃。
对比例2
本对比例与实施例2基本相同，区别在于，本对比例的基膜的制备方法为：
将重均分子量为30万的高分子PP通过挤出机熔融混炼，经过T型口模220℃ 高温挤出片状薄膜，再经流延辊冷却后收卷，多层复合、再通过拉伸机对MD 方向进行拉伸、145℃热定型、分层、分切得到基膜，其中，MD方向拉伸比为 2.3。
对实施例1-17及对比例1-2的基膜进行基膜厚度测试、孔隙率测试及红外 吸收峰位测试。测试结果参表一。
基膜厚度测试：取基膜TD方向取长度*宽度为500*100mm的基膜，均匀取5个点，采用万分测厚仪测试不同位置的基膜厚度，然后计算上述5个点处的厚 度的平均值作为基膜的厚度。
孔隙率测试：取5片100*100mm大小的基膜，测试其重量并取平均值作为 其重量值M(mg)，利用孔隙率的计算公式：X＝1-M/T*S*ρ计算得到孔隙率，其 中，T为基膜的厚度，S为基膜的面积、ρ为基膜的聚烯烃原料的密度。
红外吸收峰位测试：使用红外光谱仪采用全反射法对基膜进行红外吸收峰 位测试。
表一：
Figure BDA0003493289600000121
Figure BDA0003493289600000131
对实施例1-17及对比例1-2的锂离子电池进行放电倍率测试、25℃循环性 能测试。测试结果参表二。
放电倍率测试：取实施例1-17及对比例1-2的锂离子电池各3个，在常温下 以0.5C的倍率恒流充电至4.4V，然后在4.4V的电压条件下恒压充电至0.05C， 然后以2C的放电电流进行放电，测试其放电容量，将该放电容量与0.5C的放电 电流得到的容量的比值记为其2C的放电倍率。
25℃循环性能(容量保持率)测试：取实施例1-17及对比例1-2的锂离子 电池各3个，在25℃条件下以3C的倍率恒流充电至4.4V，然后在4.4V的电压条 件下恒压充电至0.05C，得到电芯的初始容量。循环过程如下：以1C的放电电 流放电至3.0V，然后以3C的倍率恒流充电至4.4V，然后在4.4V的电压条件下恒 压充电至0.05C，然后重复上述过程1000次，将3个锂离子电池的剩余容量取平 均得到最终的容量，再除以初始容量即得到容量保持率。
表二：
Figure BDA0003493289600000132
Figure BDA0003493289600000141
由表二可知：
相较于对比例1的锂离子电池，实施例1、3-5、8-17的锂离子电池具有更 高的放电倍率及更好的容量保持率。其中，实施例17基膜厚度太大，导致放电 倍率较低。
相较于对比例2的锂离子电池，实施例2、6、7的锂离子电池具有更高的放 电倍率及更好的容量保持率。
可见，本申请所述的隔膜用于锂离子电池时，可以有效地提升锂离子电池 的快速充电性能。
以上对本申请实施例所提供的隔膜及锂离子电池进行了详细介绍，本文中 应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只 是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员， 依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述， 本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (11)

1.一种隔膜，包括基膜，其特征在于：所述基膜中包含聚烯烃及添加剂，所述添加剂中包含极性基团，所述极性基团在1000～1200cm-1或1600～1850cm-1或3000～3500cm-1的任一波数范围内有红外吸收峰。
2.如权利要求1所述的隔膜，其特征在于：所述极性基团选自羧基、羟基、醚氧基及酯基中的至少一种。
3.如权利要求1所述的隔膜，其特征在于：所述添加剂选自烯烃与有机酸的共聚物、烯烃与酯的共聚物、烯烃与醇的共聚物、烯烃与有机酸盐的共聚物及无机颗粒中的至少一种。
4.如权利要求3所述的隔膜，其特征在于：所述烯烃与有机酸的共聚物选自乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物及乙烯-醋酸乙烯共聚物中的至少一种；
所述烯烃与酯的共聚物选自乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸丙酯共聚物及乙烯-丙烯酸丁酯共聚物中的至少一种；
所述烯烃与醇的共聚物选自乙烯-乙烯醇共聚物；
所述烯烃与有机酸盐的共聚物选自乙烯-丙烯酸金属盐共聚物及乙烯-甲基丙烯酸金属盐共聚物中的至少一种；
所述无机颗粒选自二氧化硅、氧化铝、氧化镁、氢氧化镁、改性二氧化硅、改性氧化铝、改性氧化镁及改性氢氧化镁中的至少一种。
5.如权利要求3所述的隔膜，其特征在于：所述无机颗粒的粒径范围为1nm～1um。
6.如权利要求1所述的隔膜，其特征在于：所述聚烯烃选自聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯-丁烯共聚物、聚乙烯-丙烯共聚物及聚乙烯-辛烯共聚物中的至少一种。
7.如权利要求1所述的隔膜，其特征在于：所述基膜中，所述聚烯烃的质量百分含量范围为50～99％，所述添加剂的质量百分含量为1～50％。
8.如权利要求1所述的隔膜，其特征在于：所述隔膜还包括包覆在所述基膜表面的涂层，所述涂层包括无机涂层及有机涂层中的至少一种。
9.如权利要求8所述的隔膜，其特征在于：所述无机涂层中包含无机材料，所述无机材料选自氧化铝、氧化硅、氧化钛、碳酸钙、氧化镁、氢氧化镁、勃姆石、氧化硅、钛酸钡及硫酸钡中至少一种；
所述有机涂层中包含有机材料，所述有机材料选自聚丙烯酸树脂、芳纶、聚甲基丙烯酸甲酯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯及聚偏氟乙烯-六氟丙烯的共聚物中的至少一种。
10.如权利要求8所述的隔膜，其特征在于：所述涂层中还包含粘结剂，所述粘结剂选自聚丙烯酸酯、聚丁二烯-苯乙烯共聚物、聚丙烯酸、聚丙烯氰-丙烯酸共聚物、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯及聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物中的至少一种。
11.一种锂离子电池，其特征在于：所述锂离子电池包括权利要求1～10任意一项所述的隔膜。
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