本申請涉及二次電池領(lǐng)域,具體地,涉及復(fù)合隔離膜、二次電池以及用電裝置。
背景技術(shù):
1、隨著電池技術(shù)的發(fā)展以及推廣,鋰離子電池等二次電池被應(yīng)用于多種用電裝置中以提供清潔電能。二次電池通過儲能離子,如鋰離子在正極以及負(fù)極之間的脫嵌活動,實現(xiàn)電能的存儲和供應(yīng)。正、負(fù)極活性材料在電池循環(huán)過程中會發(fā)生體積膨脹,因而造成電池內(nèi)部極片之間的電解液被擠出,從而造成電解液浸潤不良。
2、因此,目前的復(fù)合隔離膜、二次電池、電池裝置以及用電裝置仍有待改進。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、鑒于上述問題,本申請?zhí)峁┮环N復(fù)合隔離膜、二次電池以及用電裝置。
2、在本申請的一個方面,本申請?zhí)岢隽艘环N二次電池。該二次電池包括:復(fù)合隔離膜,以及位于所述復(fù)合隔離膜一側(cè)的正極活性材料層、位于所述復(fù)合隔離膜另一側(cè)的負(fù)極活性材料層,所述復(fù)合隔離膜包括聚合物層,以及位于所述聚合物層的兩側(cè)的導(dǎo)電結(jié)構(gòu),所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)具有貫穿孔,所述復(fù)合隔離膜的孔隙率為15-30%,所述聚合物層的平均孔徑為100nm-20μm。該二次電池采用具有導(dǎo)電功能的復(fù)合隔離膜,利用聚合物層儲存的電解液實現(xiàn)對電極活性層的浸潤,可緩解由于電解液浸潤不良導(dǎo)致的循環(huán)性能下降,因此具有較好的循環(huán)性能以及安全性。也即是說,本申請通過提供具有一定孔徑以及孔隙率且具有導(dǎo)電功能的復(fù)合隔離膜,提升電解液對活性物質(zhì)層浸潤的能力,在活性材料發(fā)生膨脹時,釋放復(fù)合隔離膜中聚合物層儲存的電解液。
3、根據(jù)本申請的實施例,所述聚合物層包括第一亞層以及第二亞層,所述第一亞層位于靠近所述正極活性材料層的一側(cè),所述第二亞層位于靠近所述負(fù)極活性材料層一側(cè),所述第一亞層具有多個第一孔,所述第二亞層具有多個第二孔,所述第一孔的平均孔徑為10nm-20μm,所述第二孔的平均孔徑為500nm-20μm。由此,可進一步提高聚合物層容納電解質(zhì)的能力。
4、根據(jù)本申請的實施例,所述第一孔的平均孔徑和所述第二孔的平均孔徑相同。由此,可簡化制備聚合物層的步驟并降低生產(chǎn)成本。
5、根據(jù)本申請的實施例,所述第一孔的平均孔徑和所述第二孔的平均孔徑不同,所述第一孔的平均孔徑為10nm-1μm,所述第二孔的平均孔徑為1μm-20μm。由此,可進一步提高聚合物層容納電解質(zhì)的能力。
6、根據(jù)本申請的實施例,第一亞層的孔隙率為10-20%,所述第二亞層的孔隙率為20-30%。由此,可在保持聚合物層具有一定容納電解液能力的同時,維持膜層的機械性能滿足電池的要求。
7、根據(jù)本申請的實施例,所述聚合物層的材料包括環(huán)氧樹脂、對苯二甲酸酯、聚乙烯、聚丙烯、聚對苯二甲酰對苯二胺、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚四氟乙烯、聚丙烯腈、聚酰亞胺和聚酰胺中的至少之一。上述材料形成的聚合物層具有適當(dāng)?shù)臋C械性能。
8、根據(jù)本申請的實施例,所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)包括第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層,所述第一導(dǎo)電層和所述正極活性材料相接觸,所述第二導(dǎo)電層和所述負(fù)極活性材料相接觸,所述第一導(dǎo)電層具有第一貫穿孔,所述第二導(dǎo)電層具有第二貫穿孔,所述第一貫穿孔和所述第二貫穿孔的平均孔徑分別獨立地為500nm-20μm。由此,可進一步簡化該二次電池的結(jié)構(gòu)。
9、根據(jù)本申請的實施例,所述第一貫穿孔和所述第二貫穿孔的平均孔徑分別獨立地為1μm-10μm。由此,可進一步提升復(fù)合隔離膜的電解液浸潤性。
10、根據(jù)本申請的實施例,所述第一導(dǎo)電層和所述第二導(dǎo)電層的孔隙率分別獨立地為15-30%。由此,可進一步提升復(fù)合隔離膜的電解液浸潤性。
11、根據(jù)本申請的實施例,所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)包括鋁、鋁合金、銅、銅合金、鎳、鎳合金、鐵、鐵合金、鈦、鈦合金、銀及銀合金中的至少之一,所述正極活性材料層包括含鋰磷酸鹽、鋰過渡金屬氧化物中的至少之一,所述負(fù)極活性材料層包括人造石墨以及天然石墨中的至少之一。
12、根據(jù)本申請的實施例,所述二次電池為卷繞式電池,所述卷繞式電池包括多個所述復(fù)合隔離膜,多個所述復(fù)合隔離膜之間被絕緣隔膜間隔開,所述復(fù)合隔離膜包括多個平面部以及多個彎折部,相鄰的所述平面部之間通過所述彎折部相連。由此,可進一步提高該二次電池的性能。
13、在本申請的又一方面,本申請?zhí)岢隽艘环N復(fù)合隔離膜。該復(fù)合隔離膜包括:聚合物層,以及位于所述聚合物層的兩側(cè)的導(dǎo)電結(jié)構(gòu),所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)具有貫穿孔,復(fù)合隔離膜的孔隙率為15-30%,所述聚合物層的平均孔徑為100nm-20μm。該復(fù)合隔離膜具有較好的保存電解液的能力并具備集流體的功能,導(dǎo)電結(jié)構(gòu)上可用于直接形成活性材料層,因此可緩解由于電解液浸潤不良導(dǎo)致的循環(huán)性能下降,因此具有較好的循環(huán)性能以及安全性。
14、根據(jù)本申請的實施例,所述聚合物層包括第一亞層以及第二亞層,所述第一亞層具有多個第一孔,所述第二亞層具有多個第二孔,所述第一孔的平均孔徑為10nm-1μm,所述第二孔的平均孔徑為1μm-20μm。由此,可進一步提高該復(fù)合隔離膜的性能。
15、根據(jù)本申請的實施例,所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)包括第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層,所述第一導(dǎo)電層位于所述第一亞層一側(cè),所述第二導(dǎo)電層位于所述第二亞層一側(cè),所述第一導(dǎo)電層具有第一貫穿孔,所述第二導(dǎo)電層具有第二貫穿孔,所述第一貫穿孔以及所述第二貫穿孔的平均孔徑分別獨立地為1-10μm,所述第一導(dǎo)電層和所述第二導(dǎo)電層的孔隙率分別獨立地為10-30%。由此,可進一步提高該復(fù)合隔離膜的性能。
16、在本申請的又一方面,本申請?zhí)岢隽艘环N用電裝置。該用電裝置包括前面所述的二次電池。由此,該用電裝置具有前述的二次電池和復(fù)合隔離膜所具有的全部特征以及優(yōu)點,總的來說,該用電裝置具有較好的循環(huán)性能以及安全性。
1.一種二次電池,其特征在于,包括:復(fù)合隔離膜,以及位于所述復(fù)合隔離膜一側(cè)的正極活性材料層、位于所述復(fù)合隔離膜另一側(cè)的負(fù)極活性材料層,
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池,其特征在于,所述聚合物層包括第一亞層以及第二亞層,所述第一亞層位于靠近所述正極活性材料層的一側(cè),所述第二亞層位于靠近所述負(fù)極活性材料層一側(cè),
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的二次電池,其特征在于,所述第一孔的平均孔徑和所述第二孔的平均孔徑相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的二次電池,其特征在于,所述第一孔的平均孔徑和所述第二孔的平均孔徑不同,所述第一孔的平均孔徑為10nm-1μm,所述第二孔的平均孔徑為1μm-20μm。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的二次電池,其特征在于,所述第一亞層的孔隙率為10-20%,所述第二亞層的孔隙率為20-30%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述的二次電池,其特征在于,所述聚合物層的材料包括環(huán)氧樹脂、對苯二甲酸酯、聚乙烯、聚丙烯、聚對苯二甲酰對苯二胺、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚四氟乙烯、聚丙烯腈、聚酰亞胺和聚酰胺中的至少之一。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池,其特征在于,所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)包括第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層,所述第一導(dǎo)電層和所述正極活性材料相接觸,所述第二導(dǎo)電層和所述負(fù)極活性材料相接觸,
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的二次電池,其特征在于,所述第一貫穿孔和所述第二貫穿孔的平均孔徑分別獨立地為1μm-10μm。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的二次電池,其特征在于,
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池,其特征在于,所述二次電池為卷繞式電池,
11.一種復(fù)合隔離膜,其特征在于,包括:
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的復(fù)合隔離膜,其特征在于,所述聚合物層包括第一亞層以及第二亞層,所述第一亞層具有多個第一孔,所述第二亞層具有多個第二孔,
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的復(fù)合隔離膜,其特征在于,所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)包括第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層,所述第一導(dǎo)電層位于所述第一亞層一側(cè),所述第二導(dǎo)電層位于所述第二亞層一側(cè),
14.一種用電裝置,其特征在于,包括權(quán)利要求1-10任一項所述的二次電池。