本发明涉及二次电池领域,具体涉及一种电池隔膜和二次电池。
背景技术:
1、电池隔膜,是组成二次电池电芯的重要组件,电池隔膜是电解反应时,用以将正负两极分开防止直接反应损失能量的一层薄膜。电池隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等,直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性,性能优异的电池隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。
2、近年来,为了提高电池能量密度和功率密度,电池越来越轻量化,隔膜厚度减薄是未来的发展方向。然而轻量化带来的是隔膜在力学性能上变差,聚烯烃隔膜的机械性能作为衡量其电池制造和电池循环期间的耐用性。
3、其中,抗穿刺强度是电池隔膜的一项重要性能指标,低抗穿刺强度容易导致电池老化过程中出现电池短路甚至爆炸等问题。上述问题是本领域亟需解决的技术问题。
技术实现思路
1、本发明主要解决的技术问题是提供一种能够有效提高二次电池抗穿刺强度的电池隔膜和二次电池。
2、根据第一方面,本申请提供了一种电池隔膜,包括:基材;以及
3、自修复涂层,其设置于所述基材的至少一侧表面;所述自修复涂层包括第一微胶囊和第二微胶囊,
4、所述第一微胶囊具有第一壳层和第一芯层,所述第一芯层被包覆于所述第一壳层内侧,所述第一芯层包含自由基聚合单体;
5、所述第二微胶囊具有第二壳层和第二芯层,所述第二芯层被包覆于所述第二壳层内侧,所述第二芯层包含用于引发所述自由基聚合单体交联的催化剂和/或交联剂。
6、在一种可选的实施例中,所述自修复涂层的厚度占所述电池隔膜总厚度的10%-40%。
7、在一种可选的实施例中,所述自修复涂层满足条件(1)至(3)中的至少一种:
8、(1)所述第一微胶囊和/或所述第二微胶囊的粒径为0.5μm-10μm;
9、(2)所述第一微胶囊和所述第二微胶囊的质量比为1:1;
10、(3)所述自修复涂层的厚度为0.5μm-6μm。
11、在一种可选的实施例中,所述自由基聚合单体包括双环戊二烯、聚二乙氧基硅氧烷和端羟基化聚二甲基硅氧烷等。
12、在一种可选的实施例中,所述第二芯层包括格拉布催化剂、二月桂酸二正丁基锡、六氯化钨苯乙炔混合物和叠氮化物中的至少一种。
13、在一种可选的实施例中,所述第一壳层包括脲醛树脂、环氧树脂、陶瓷前驱体树脂、卵磷脂、脂肪酸全氢聚硅氮烷、二氧化硅环糊精、壳聚糖、三聚磷酸钠、聚氨酯、聚乙二醇、聚酰胺和聚乙烯中的至少一种。
14、在一种可选的实施例中,所述第二壳层包括脲醛树脂、环氧树脂、陶瓷前驱体树脂、卵磷脂、脂肪酸全氢聚硅氮烷、二氧化硅环糊精、壳聚糖、三聚磷酸钠、聚氨酯、聚乙二醇、聚酰胺和聚乙烯中的至少一种。
15、在一种可选的实施例中,所述自修复涂层还包括润湿剂、分散剂和粘接剂中的一种或几种。
16、在一种可选的实施例中,所述基材满足条件(1)至(3)中的至少一项:
17、(1)所述基材的孔径为20nm-100nm;
18、(2)所述基材的孔隙率为20%-70%;
19、(3)所述基材包括聚烯烃、聚酰亚胺、聚偏二氟乙烯、聚酰胺、纤维素中的至少一种。
20、根据第二方面,本申请提供了一种二次电池,包括上述的电池隔膜。
21、本申请的有益效果在于:本申请通过在基材表面设置自修复涂层,由于自修复涂层中包含第一微胶囊和第二微胶囊,当电池隔膜在受到异物摩擦和刺破的过程中,第一微胶囊和第二微胶囊会释放出自由基聚合单体、以及能够促使交联反应发生的催化剂和/或交联剂,上述物质在释放后会流向电池隔膜上的破损界面,从而使自由基聚合单体在破损界面处发生交联反应,以对电池隔膜进行自我修复功能,实现抗穿刺性能的提高、阻止短路的发生。
1.一种电池隔膜,其特征在于,包括:基材;以及
2.如权利要求1所述的电池隔膜,其特征在于,所述自修复涂层的厚度占所述电池隔膜总厚度的10%-40%。
3.如权利要求1所述的电池隔膜,其特征在于,所述自修复涂层满足条件(1)至(3)中的至少一种:
4.如权利要求1至3中任一项所述的电池隔膜,其特征在于,所述聚合单体包括双环戊二烯、聚二乙氧基硅氧烷和端羟基化聚二甲基硅氧烷中的至少一种。
5.如权利要求1至3中任一项所述的电池隔膜,其特征在于,所述第二芯层包括格拉布催化剂、二月桂酸二正丁基锡、六氯化钨苯乙炔混合物和叠氮化物中的至少一种。
6.如权利要求1至3中任一项所述的电池隔膜,其特征在于,所述第一壳层包括脲醛树脂、环氧树脂、陶瓷前驱体树脂、卵磷脂、脂肪酸全氢聚硅氮烷、二氧化硅环糊精、壳聚糖、三聚磷酸钠、聚氨酯、聚乙二醇、聚酰胺和聚乙烯中的至少一种。
7.如权利要求1至3中任一项所述的电池隔膜,其特征在于,所述第二壳层包括脲醛树脂、环氧树脂、陶瓷前驱体树脂、卵磷脂、脂肪酸全氢聚硅氮烷、二氧化硅环糊精、壳聚糖、三聚磷酸钠、聚氨酯、聚乙二醇、聚酰胺和聚乙烯中的至少一种。
8.如权利要求1至3中任一项所述的电池隔膜,其特征在于,所述自修复涂层还包括润湿剂、分散剂和粘接剂中的一种或几种。
9.如权利要求1至3中任一项所述的电池隔膜,其特征在于,所述基材满足条件(1)至(3)中的至少一项:
10.一种二次电池,其特征在于,包括如权利要求1至9中任一项所述的电池隔膜。