陶瓷涂层结构对锂离子电池性能影响

吴 斌，周旭苗，刘子英，章峰勇，王 莉，王小记

(乐凯胶片股份有限公司 河北 保定 071054)

1 引言

锂离子电池主要由正负极、隔膜和电解液组成，其中隔膜通常为多孔膜，隔离正负两极，拒绝电子而允许离子通过，避免正负极直接接触发生短路[1-3]。隔膜的性能决定了电池的界面结构、吸液性和内阻等，并能影响电池的容量、电池的充放电倍率、循环使用寿命以及安全性能等。目前，工业上采用干法和湿法两种工艺制备的聚烯烃微孔隔膜，如聚乙烯（PE）膜、聚丙烯（PP）膜等，因为其具有良好的力学性能、优异的化学稳定性和很好的热闭孔性能，已经成为用于锂离子电池的主要隔膜[4-5]。但是，聚烯烃微孔隔膜存在电解液浸润性差和高温热收缩率大等缺点。

为了克服聚烯烃微孔膜存在的缺点，采用在聚烯烃隔膜涂覆无机颗粒（Al2O3、SiO2、TiO2等）涂层的方法，可以有效提高隔膜的电解液浸润性和高温尺寸稳定性[6-8]。目前，各种功能化无机颗粒涂层的锂电隔膜应用研究较多[9-10]，但涂层结构对锂电隔膜性能的探索鲜有报道。本文在聚烯烃隔膜上单面涂覆和双面涂覆Al2O3陶瓷涂层，考察了涂层结构对隔膜的吸液率、高温尺寸稳定性、离子导通能力的影响。同时，将三种隔膜组装成软包电池，测试了电池的循环和倍率性能。

2 实验

2.1 实验原料

实验原料：Al2O3、聚乙烯醇（PVA）、羧甲基纤维素钠（CMC）、丙烯酸乳液粘结剂、去离子水、锂离子电池电解液（湖北九邦新能源科技有限公司，NP608-3TJ）、商品化聚烯烃隔膜（乐凯胶片，12 μm）。

实……