隔离膜、制备方法、二次电池和用电装置与流程

本技术属于二次电池，具体涉及一种隔离膜、制备方法、二次电池和用电装置。

背景技术：

1、二次电池因具有重量轻、无污染、无记忆效应突出特点，被广泛应用于各类消费类电子产品和电动车辆中。随着新能源行业的不断发展，用户对二次电池的可靠性能提出了更高的使用需求。

2、因此，如何使二次电池具有更好的可靠性能是目前亟待解决的问题。

技术实现思路

1、鉴于背景技术中存在的技术问题，本技术提供一种隔离膜、制备方法、二次电池和用电装置，旨在提高二次电池的可靠性能。

2、为了实现上述目的，本技术的第一方面提供一种隔离膜，其包括第一多孔基膜，第一多孔基膜为聚烯烃，第一多孔基膜的粘均分子量≥120万g/mol，且支化度≤5%。

3、相对于现有技术，本技术至少包括如下的有益效果：本技术所提供的隔离膜，第一多孔基膜为聚烯烃，第一多孔基膜的粘均分子量≥120万g/mol，使得隔离膜具有较高的耐穿刺强度；由于第一多孔基膜的支化度≤5%，第一多孔基膜中的分子链序列容易形成有序排列，增加了分子链的规整性，进而提高了隔离膜的耐穿刺强度，因此，本技术所提供的隔离膜可以降低隔离膜被金属枝晶刺破的风险，增加了二次电池的循环寿命，提高了二次电池的可靠性。

4、在本技术任意实施方式中，第一多孔基膜的粘均分子量≥150万g/mol，可选为200万g/mol-300万g/mol，使得隔离膜具有较高的耐穿刺强度，可以降低隔离膜被金属枝晶刺破的风险，增加了二次电池的循环寿命，提高了二次电池的可靠性。

5、在本技术任意实施方式中，第一多孔基膜的支化度≤2%，可选为≤1%，使得第一多孔基膜中的分子链序列更容易形成有序排列，增加了分子链的规整性，进而提高了隔离膜的耐穿刺强度，可以降低隔离膜被金属枝晶刺破的风险，增加了二次电池的循环寿命，提高了二次电池的可靠性。

6、在本技术任意实施方式中，第一多孔基膜的聚合度为≥50000，可选为80000-200000，使得隔离膜具有较高的耐穿刺强度，可以降低隔离膜被金属枝晶刺破的风险，增加了二次电池的循环寿命，提高了二次电池的可靠性。

7、在本技术任意实施方式中，第一多孔基膜的结晶度为40%-90%，可选为75%-85%，使得隔离膜具有较高的耐穿刺强度，可以降低隔离膜被金属枝晶刺破的风险，增加了二次电池的循环寿命，提高了二次电池的可靠性。

8、在本技术任意实施方式中，第一多孔基膜的穿刺强度≥300gf，可选为350gf-450gf，可以降低隔离膜被金属枝晶刺破的风险，增加了二次电池的循环寿命，提高了二次电池的可靠性。

9、在本技术任意实施方式中，第一多孔基膜的厚度为1μm-12μm，可选为3μm-6μm，可以降低隔离膜被金属枝晶刺破的风险，增加了二次电池的循环寿命，提高了二次电池的可靠性。

10、在本技术任意实施方式中，第一多孔基膜的孔隙率为20%-50%，可选为30%-40%，可以降低隔离膜被金属枝晶刺破的风险，增加了二次电池的循环寿命，提高了二次电池的可靠性。

11、在本技术任意实施方式中，第一多孔基膜的透气度为100sec/100cc-300sec/100cc，可选为200sec/100cc-300sec/100cc，可以使得隔离膜具有较好离子通过率。

12、在本技术任意实施方式中，第一多孔基膜的数均分子量≥140万，可选为160万-240万，使得隔离膜具有较高的耐穿刺强度，增加了二次电池的循环寿命，提高了二次电池的可靠性。

13、在本技术任意实施方式中，第一多孔基膜的重均分子量≥100万g/mol，可选为120万g/mol-200万g/mol，使得隔离膜具有较高的耐穿刺强度，增加了二次电池的循环寿命，提高了二次电池的可靠性。

14、在本技术任意实施方式中，隔离膜还包括多孔涂层，多孔涂层设置在第一多孔基膜的至少一个表面上，且多孔涂层包括粘结剂；可选地，多孔涂层包括粘结剂和填充颗粒。

15、在第一多孔基膜设置多孔涂层可以提高隔离膜的耐热性能和耐穿刺性能，增加了二次电池的循环寿命，提高了二次电池的可靠性。

16、在本技术任意实施方式中，隔离膜还包括多孔涂层和第二多孔基膜，多孔涂层位于第一多孔基膜和第二多孔基膜之间；可选地，多孔涂层包括粘结剂；更可选地，多孔涂层包括粘结剂和填充颗粒。

17、当第一多孔基膜和第二多孔基膜之间设置有多孔涂层时，不仅能补偿基膜在热压复合过程中的工艺缺陷，同时，能够进一步改善隔离膜的物理性质稳定，从而提高二次电池的可靠性能。

18、在本技术任意实施方式中，粘结剂包括聚丙烯酸酯、聚丙烯酸、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、偏氟乙烯-三氯乙烯共聚物、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙酸乙烯酯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚环氧乙烷、聚芳酯、羧甲基纤维素、羟丙基纤维素、再生纤维素、乙酸纤维素、乙酸丙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、聚丙烯腈、聚乙烯醇、聚乙烯、聚丙烯、淀粉、氰基乙基支链淀粉中的一种或几种；和/或，填充颗粒包括无机颗粒、有机颗粒、有机-金属框架材料中的至少一种。

19、当多孔涂层中的粘结剂和/或填充颗粒包括以上组分时，能够提高二次电池的可靠性能。

20、在本技术任意实施方式中，第一多孔基膜的粘均分子量大于第二多孔基膜的粘均分子量；可选的，第二多孔基膜的粘均分子量为10万g/mol-200万g/mol，更可选为30万g/mol-80万g/mol。

21、当第二多孔基膜的粘均分子量在上述范围内，能够改善隔离膜的物理性质稳定，从而提高二次电池的可靠性能。

22、在本技术任意实施方式中，第一多孔基膜的支化度小于第二多孔基膜的支化度；可选的，第二多孔基膜的支化度≤90%，更可选为10%-40%。

23、当第二多孔基膜的支化度在上述范围内，能够改善隔离膜的物理性质稳定，从而提高二次电池的可靠性能。

24、在本技术任意实施方式中，第一多孔基膜的聚合度大于第二多孔基膜的聚合度；可选地，第二多孔基膜的聚合度≤8000，更可选为400-1000。

25、当第二多孔基膜的聚合度在上述范围内，能够改善隔离膜的物理性质稳定，从而提高二次电池的可靠性能。

26、在本技术任意实施方式中，第一多孔基膜的熔点低于第二多孔基膜的熔点；可选的，第二多孔基膜的熔点为160℃-350℃，更可选为170℃-320℃。

27、当第一多孔基膜和第二多孔基膜的熔点在上述范围内，提高了隔离膜耐热性能和耐穿刺性能，从而提升了二次电池的可靠性。

28、在本技术任意实施方式中，第一多孔基膜的结晶度大于第二多孔基膜的结晶度；可选的，第二多孔基膜的结晶度为20%-70%，更可选为30%-45%。

29、在本技术任意实施方式中，第一多孔基膜的穿刺强度大于第二多孔基膜的穿刺强度；

30、可选的，第一多孔基膜的穿刺强度和第二多孔基膜的穿刺强度之比≥2.5；

31、可选的，第二多孔基膜的穿刺强度≥70gf，更可选为100gf-300gf。

32、在本技术任意实施方式中，第二多孔基膜包括聚烯烃、聚四氟乙烯、聚氟乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚醚醚酮中的至少一种。

33、在本技术任意实施方式中，隔离膜满足下述（1）-（4）中的至少一项：

34、（1）隔离膜的横向断裂伸长率为≥80%，可选为≥100%，更可选为100%-300%；

35、（2）隔离膜的纵向断裂伸长率为≥40%，可选为≥60%，更可选为60%-200%；

36、（3）隔离膜的横向拉伸强度≥1500kgf/cm2，可选为≥2000kgf/cm2，更可选为2000kgf/cm2-4000kgf/cm2；

37、（4）隔离膜的纵向拉伸强度≥1500kgf/cm2，可选为≥2000kgf/cm2，更可选为2000kgf/cm2-4000kgf/cm2。

38、当隔离膜满足上述（1）-（4）中至少一项满足上述范围时，使得隔离膜具有良好的耐穿刺性，从而可以提高二次电池的可靠性能。

39、本技术的第二方面提供一种制备如前所述的隔离膜的制备方法，包括：

40、提供聚合物粉料；

41、将聚合物粉料与润滑油、抗氧化剂和交联剂混合，得到混合物，熔融混合物得到熔体；

42、对熔体铸片、拉伸、萃取润滑油，得到第一多孔基膜，隔离膜包括第一多孔基膜；

43、其中，第一多孔基膜为聚烯烃，第一多孔基膜的粘均分子量≥120万g/mol，且第一多孔基膜的支化度≤5%。

44、当采用本技术所提供的隔离膜的制备方法时，可以制备本技术所提供的隔离膜，本技术所提供的隔离膜可以降低隔离膜被金属枝晶刺破的风险，增加了二次电池的循环寿命，提高了二次电池的可靠性。

45、在本技术任意实施方式中，制备方法满足下述（1）-（4）中的至少一个：

46、（1）聚合物粉料在混合物中的质量分数为5%-40%，可选为20%-35%；

47、（2）润滑油在混合物中的质量分数为50%-90%，可选为60%-75%；

48、（3）抗氧化剂在聚合物粉料中的质量分数为0.3%-1.0%，可选为0.5%-1.0%；

49、（4）交联剂在聚合物粉料中的质量分数为3%-10%，可选为3%-5%。

50、当聚合物粉料、润滑油、抗氧化剂和交联剂在上述范围内，制备的隔离膜具有良好的抗穿刺性能。

51、在本技术任意实施方式中，制备方法满足下述（1）-（3）中的至少一个：

52、（1）聚合物粉料包括聚烯烃粉料；润滑油包括白油和/或矿物油；抗氧化剂包括4,4-硫代双(6-叔丁基间甲酚)、二丁基羟基甲苯、亚磷酸酯、特丁基对苯二酚、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、1,1,3-三(2-甲基-4羟基-5-叔丁苯基)丁烷、2-特丁基-6-甲基苯酚、n,n’-二-β-萘基对苯二胺、硫代二丙酸双月桂酯、亚磷酸三(壬基苯基)酯、亚磷酸三苯酯中的至少一种；交联剂包括至少含有两个不饱和基团的化合物；

53、（2）聚合物粉料的粘均分子量≥120万g/mol，支化度≤5%；

54、（3）在熔融混合物得到熔体的步骤中，将混合物在160℃-250℃的温度范围内混合和熔融，可选为190℃-230℃。

55、当聚合物粉料、润滑油、抗氧化剂、交联剂、熔融温度在上述范围内，制备的隔离膜具有良好的抗穿刺性能。

56、本技术的第三方面提供一种二次电池，包括以上任一方案的隔离膜。当二次电池采用本技术所提供的隔离膜时，可提高二次电池的可靠性能。

57、在本技术任意实施方式中，二次电池还包括正极极片和负极极片，隔离膜设置在正极极片和负极极片之间，且第一多孔基膜朝向负极极片。当二次电池采用本技术所提供隔离膜时，可以降低隔离膜被金属枝晶刺破的风险，增加了二次电池的循环寿命，提高了二次电池的可靠性。

58、本技术的第四方面提供一种用电装置，其包括本技术第二方面的二次电池。当用电装置的二次电池采用本技术所提供隔离膜时，可提高用电装置的可靠性能。

59、由于本技术的装置包括本技术提供的二次电池，因而至少具有与二次电池相同的优势。