鋰離子二次電池及其隔離膜的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種鋰離子二次電池及其隔離膜。所述鋰離子二次電池的隔離膜包括聚合物基材，所述聚合物基材的表面含有具有鎓鹽結構的化合物。所述鋰離子二次電池包括：正極片；負極片；隔離膜，間隔于正極片和負極片之間；以及電解液。其中，所述隔離膜為前述的鋰離子二次電池的隔離膜。本發(fā)明的隔離膜具有高的離子電導率以及電解液吸液量，本發(fā)明的鋰離子二次電池具有好的倍率性能以及常溫循環(huán)性能。
【專利說明】鋰離子二次電池及其隔離膜【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電池【技術領域】，尤其涉及一種鋰離子二次電池及其隔離膜。
【背景技術】
[0002]鋰離子二次電池目前廣泛應用于手機、筆記本、平板電腦、電動汽車等領域。相比于鉛酸電池和鎳氫電池，鋰離子二次電池具有環(huán)境友好、能量密度高、循環(huán)壽命長以及電壓高等優(yōu)點。通常鋰離子二次電池由正極片、負極片、隔離膜以及電解液組成。其中，隔離膜連接并隔開正極片和負極片，允許離子通過并隔絕電子。因此隔離膜的性能的優(yōu)劣決定了鋰離子二次電池的界面結構和內阻，進而影響了鋰離子二次電池的循環(huán)性能以及倍率性能。
[0003]目前鋰離子二次電池的隔離膜通常為聚烯烴的微孔膜。聚烯烴作為隔離膜存在的主要問題是電解液親和力較差、離子電導率較低，從而嚴重影響了鋰離子二次電池的循環(huán)性能以及倍率性能。

【發(fā)明內容】

[0004]鑒于【背景技術】中存在的問題，本發(fā)明目的在于提供一種鋰離子二次電池及其隔離膜，所述隔離膜具有高的離子電導率以及電解液吸液量，所述鋰離子二次電池具有好的倍率性能以及常溫循環(huán)性能。
[0005]為了實現上述目的，在本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提供了一種鋰離子二次電池的隔離膜，其包括聚合物基材，所述聚合物基材的表面含有具有鎗鹽結構的化合物。
[0006]在本發(fā)明的另一個方面，本發(fā)明提供了一種鋰離子二次電池，其包括:正極片；負極片；隔離膜，間隔于正極片和負極片之間；以及電解液。其中，所述隔離膜為根據本發(fā)明前述一個方面所述的鋰離子二次電池的隔離膜。
[0007]本發(fā)明的有益效果如下:
[0008]將鎗鹽結構接枝到聚合物基材表面，可增加隔離膜的電解液親和力，提高隔離膜的電解液吸液量，保證隔離膜的鋰離子傳導通道，從而提高隔離膜的離子電導率，進而采用所述隔離膜的鋰離子二次電池具有好的倍率性能以及常溫循環(huán)性能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為實施例1和對比例I的鋰離子二次電池的常溫循環(huán)性能圖。
【具體實施方式】
[0010]下面詳細說明根據本發(fā)明的鋰離子二次電池及其隔離膜及制備方法以及實施例、對比例及測試結果。
[0011]首先說明根據本發(fā)明第一方面的鋰離子二次電池的隔離膜。
[0012]根據本發(fā)明第一方面的鋰離子二次電池的隔離膜，包括聚合物基材，所述聚合物基材的表面含有具有鎗鹽結構的化合物。[0013]在根據本發(fā)明第一方面所述的鋰離子二次電池的隔離膜中，所述隔離膜可具有式I的結構；
[0014]
【權利要求】
1.一種鋰離子二次電池的隔離膜，包括聚合物基材， 其特征在于， 所述聚合物基材的表面含有具有鎗鹽結構的化合物。
2.根據權利要求1所述的鋰離子二次電池的隔離膜，其特征在于，所述隔離膜具有式I的結構；
3.根據權利要求1所述的鋰離子二次電池的隔離膜，其特征在于，所述隔離膜具有式3的結構；
4.根據權利要求2所述的鋰離子二次電池的隔離膜，其特征在于， 所述單體B選自乙烯基吡咯、N-乙烯基吡咯烷酮、乙烯基噻吩、乙烯基吡啶、乙烯基咪唑、乙烯基吡嗪、乙烯基芐胺、乙烯基噻唑、乙烯基喹啉、2-(4-乙烯基苯基)-N，N- 二甲基乙胺、乙烯基二苯基膦、4-[4-( 二甲基氨基)苯乙烯基]吡啶、烯丙基二苯基膦、N，N-二甲氨基丙烯酸甲酯、1-(3-吡啶基)-3-( 二甲氨基)-2-丙烯-1-酮、6-( 二甲氨基)富烯、2-異丙烯基吡啶以及三烯丙基膦中的一種或幾種； 所述鹵代烴選自溴芐、碘甲烷、溴代正丁烷、2，5- 二氯溴芐、3，5- 二溴芐基溴、2-溴芐基氯化物、鄰氯氯芐、聯苯二氯芐、對二氯芐、1，4- 二溴丁烷、I, 3- 二溴丙烷、I, 3，5-三(溴甲基)苯、四溴丁烷、I, 2，3-三溴丁烷、1，4，6-三氯萘以及1，5- 二溴戊烷中的一種或幾種。
5.根據權利要求2或3所述的鋰離子二次電池的隔離膜，其特征在于，所述鋰鹽選自LiBF4, LiBF3CULiPF6, LiSO3H, LiClO4, LiAsF6, LiSbF6 以及 LiTSO 的一種或幾種。
6.根據權利要求2所述的鋰離子二次電池的隔離膜，其特征在于，在式I中，所述鎗鹽結構-Β+Y與聚合物基材的分子主鏈A形成鏈狀結構、環(huán)狀結構、網狀結構、或者鏈狀結構、環(huán)狀結構以及網狀結構的組合。
7.根據權利要求3所述的鋰離子二次電池的隔離膜，其特征在于， 所述鹵代烯烴選自對氯甲基苯乙烯、1_氯_3_異丙烯基苯、1-溴-4-丙-2-烯基苯、1，2_ 二氣_4_乙烯基苯、4_乙烯基芐基氣化物、1-(氣甲基)-2_乙烯基苯、2_氣丙稀、1-氯-2- 丁烯、4-氯-1- 丁烯,4-溴-1- 丁烯、1，4- 二溴-2- 丁烯以及氯-2-甲基-丁烯中的一種或幾種； 所述單體E選自吡啶、咪唑、噻唑、2-吡啶基硫醚、4，4’-聯吡唆、三甲基膦、三聯吡啶以及四聯吡啶中的一種或幾種。
8.根據權利要求3所述的鋰離子二次電池的隔離膜，其特征在于，在式3中，所述鎗鹽結構-ΕY與聚合物基材的分子主鏈A可形成鏈狀結構、環(huán)狀結構、網狀結構、或者鏈狀結構、環(huán)狀結構以及網狀結構的組合。
9.根據權利要求1所述的鋰離子二次電池的隔離膜，其特征在于，所述聚合物基材的表面還含有無機顆粒，所述無機顆粒選自三氧化二鋁、二氧化硅、二氧化鈦、碳酸鈣、二氧化鋯、鈦酸鋇以及磷酸鈦鋰中的一種或幾種。
10.一種鋰離子二次電池，包括: 正極片； 負極片； 隔離膜，間隔于正極片和負極片之間；以及 電解液； 其特征在于， 所述隔離膜為根據權利要求1-9中任一項所述的鋰離子二次電池的隔離膜。
【文檔編號】H01M10/0525GK103943805SQ201410162693
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月22日 優(yōu)先權日:2014年4月22日
【發(fā)明者】伍永彬, 程晟, 牛少軍, 申紅光, 何東銘 申請人:寧德新能源科技有限公司