一种隔膜及包含其的电池和用电设备的制作方法

本申请涉及电池，具体涉及一种隔膜及包含其的电池和用电设备。

背景技术：

1、目前，针对电池的能量密度较低的问题，通常采用负极材料层减薄、正极材料层增厚的方式来解决，但这会导致锂离子在负极表面成核时易因局部电场或表面缺陷形成锂枝晶，锂枝晶易与电解液发生界面副反应，消耗活性锂与电解液，导致电池的循环寿命下降。

技术实现思路

1、本申请的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供了一种隔膜及包含其的电池和用电设备，该隔膜在基膜表面设置包含金属有机框架材料的涂层，并调整涂层与基膜的平均厚度比值a、隔膜的透气度b以及金属有机框架材料的平均孔体积c，通过调控三者满足关系式：0.015≤a×c/b≤6.68，使得电池兼具高安全性和长循环寿命。

2、为实现上述目的，第一方面，本申请提供了一种隔膜，包括基膜和涂层，所述涂层设置在基膜的至少一侧表面，所述涂层包括金属有机框架材料；

3、所述涂层与基膜的平均厚度比值为a；

4、所述隔膜的透气度为b s/100cc；

5、所述金属有机框架材料的平均孔体积为c cm3/kg；

6、a、b和c满足关系式：0.015≤a×c/b≤6.68。

7、第二方面，本申请提供了一种电池，包括上述的隔膜。

8、第三方面，本申请提供了一种用电设备，包括上述的电池。

9、本申请的有益效果在于：

10、本申请提供了一种隔膜，该隔膜在基膜表面设置包含金属有机框架材料的涂层，并同时调整涂层与基膜的平均厚度比值a、隔膜的透气度b以及金属有机框架材料的平均孔体积c，通过调控三者满足关系式：0.015≤a×c/b≤6.68，来使得电池兼具高安全性和长循环寿命。

1.一种隔膜，其特征在于，包括基膜和涂层，所述涂层设置在基膜的至少一侧表面，所述涂层包括金属有机框架材料；

2.如权利要求1所述隔膜，其特征在于，0.0375≤a×c/b≤2.5。

3.如权利要求1所述隔膜，其特征在于，满足以下条件中的至少一者：（1）0.005≤a≤1.67；（2）50≤b≤500；（3）200≤c≤2000。

4.如权利要求1所述隔膜，其特征在于，所述金属有机框架材料含有共轭双键，所述共轭双键包括酞菁、六氮杂萘型、四硫富瓦烯型、苯并咪唑型中的至少一种。

5.如权利要求1所述隔膜，其特征在于，所述涂层包含掺杂元素，所述掺杂元素选自fe、co、ni、cu、zn中的至少一种；

6.如权利要求1所述隔膜，其特征在于，所述金属有机框架材料包括mil-53、mil-88b、mil-100、mil-101、mil-125中的至少一种。

7.如权利要求6所述隔膜，其特征在于，所述金属有机框架材料中的配体选自对苯二甲酸、均苯三甲酸、富马酸、2,6-萘二甲酸、4,4‘-联苯二甲酸中的至少一种。

8.如权利要求6所述隔膜，其特征在于，所述金属有机框架材料选自mil-53(al)、mil-88b(fe)、mil-88b(cr)、mil-100(fe)、mil-100(cr)、mil-101(cr)、mil-125(ti)中的至少一种。

9.如权利要求1所述隔膜，其特征在于，所述涂层的平均厚度为0.1~5μm；和/或，所述基膜的平均厚度为3~20μm。

10.如权利要求1所述隔膜，其特征在于，所述涂层还包括陶瓷材料；所述陶瓷材料选自氧化铝、氧化硅、氧化钛、氧化镁、氧化锆、勃姆石中的至少一种。

11.如权利要求10所述隔膜，其特征在于，所述涂层为双层结构，包括陶瓷涂层和金属有机框架材料涂层，所述陶瓷涂层位于基膜和金属有机框架材料涂层之间。

12.如权利要求1所述隔膜，其特征在于，所述涂层为单层结构。

13.如权利要求1所述隔膜，其特征在于，所述隔膜的耐穿刺强度为200~600gf。

14.一种电池，其特征在于，包括权利要求1~13任一项所述的隔膜。

15.如权利要求14所述电池，其特征在于，包括正极片，所述正极片的压实密度为2~2.8g/cm3。

16.如权利要求15所述电池，其特征在于，所述正极片包括正极材料，所述正极材料的dv50为1~10μm。

17.如权利要求16所述电池，其特征在于，所述正极材料包含掺杂元素，所述掺杂元素选自ti、v、al中的至少一种；

18.如权利要求16所述电池，其特征在于，所述正极材料包括正极活性材料和位于正极活性材料至少部分表面的包覆层，所述包覆层的平均厚度为1~10nm。

19.如权利要求18所述电池，其特征在于，所述正极活性材料为磷酸铁锂；所述磷酸铁锂的晶胞参数a为9~11å；和/或，所述磷酸铁锂的晶胞参数c为3~6å。

20.如权利要求18所述电池，其特征在于，所述正极活性材料为三元正极材料；所述三元正极材料的晶胞参数a为1~4å；和/或，所述三元正极材料的晶胞参数c为12~16å。

21.如权利要求14所述电池，其特征在于，包括正极片和负极片；所述正极片中正极材料层的平均厚度为t1 μm，所述负极片中负极材料层的平均厚度为t2 μm，t1和t2满足关系式：1.1≤t1/t2≤2。

22.如权利要求14所述电池，其特征在于，包括负极片，所述负极片包括负极材料，所述负极材料的粉末电阻率为1~100mω·cm。

23.如权利要求14所述电池，其特征在于，包括电解液，所述电解液在25℃下的粘度为1.5~3.7cp。

24.如权利要求23所述电池，其特征在于，所述电解液包括添加剂，所述添加剂选自不饱和酯类添加剂中的至少一种；

25.一种用电设备，其特征在于，包括权利要求14~24任一项所述的电池。