本文报道了以3Ah软包装动力锂离子电池为研究对象，考察喷涂和辊涂两种不同类型水系涂胶隔膜对电池性能的影响。研究包括不同类型隔膜的性能、对电池分容后内阻、倍率充放电、脉冲性能、高低温放电性能以及循环性能的影响。
会议的主办单位是锂电前沿，主题是关于锂电正负极材料技术创新与产业化的研讨会，时间定于2024年7月31日至8月1日，地点在长沙市开福区欣彤路110号（长沙世纪金源大酒店）。会议将通过大会报告、交流报告、现场讨论的形式进行，主要探讨涂胶隔膜对锂离子电池性能的影响等相关议题。
会议已经吸引了众多知名企业和研究机构参与，包括宁德时代新能源科技股份有限公司、惠州亿纬锂能股份有限公司等。
文章探究了双面辊涂不同量水系PVDF胶的隔膜对电池性能的影响，考察了不同类型涂胶隔膜对电池的分容内阻、倍率充放电、脉冲性能、高低温放电性能和循环性能的影响。
会议期间将组织演讲嘉宾或行业资深专家与参会代表互动进行自由讨论。会议还欢迎相关企业和检测机构赞助本次研讨会。具体联系方式和住宿安排可查看原文。
不同研究者提供的
PVDF
隔膜改善结果均较好，但很少
有PVDF涂层隔膜类
型对电池性能影响的相关报道。有鉴
于此，本文作者以3Ah软包装动力锂离子电池作为研究对
象，重点考察不同类型涂胶隔膜对电池性能的影响。
1 实验
1.1 隔膜性能测试
实验使用相同类型的9μm PE基膜+3μm单
面氧化铝陶瓷隔膜
进
行不
同
类
型
的
涂
胶
设
计
。
所
用隔膜为双面辊涂0.5g/m
2
水
系
PV
DF
胶
(
1
号)
、
双
面
辊
涂
0.9g/m2水系PVDF胶(2号)
、双
面
喷
涂
0.
5
g
/m
2
水
系
PVDF胶(3号)和双面喷涂0.9g/m
2
水
系
PV
D
F
胶
(4
号)
。
参
照
G
B
/T
36
3
63
—
20
1
8《
锂
离
子
电
池
用聚烯烃隔膜》
测
试
厚度
、
面
密
度
、
透
气
度
、
拉
伸
强
度
、
穿
刺
强度和热收缩率等项目；参照SH/T 1770—2010《塑料 聚乙
烯水分含量的测定》测试隔
膜中
的水分
；使用PC-12型实
验热压机，采用80℃ 、5MPa、30s的热压条件，处
理负极-隔膜-正极单元片，陶瓷涂胶面与正极侧相对，然后用
HY-0580型万能拉力试验机测试隔膜涂胶层与正、
负极片之间的180°剥离强度。
1.2 电池制备
正极浆料中，镍钴锰712单晶
、导电剂碳纳米管和黏
结
剂PVDF的质量比为97∶2∶1，溶剂为
NMP
。负极浆料中，石墨
、导电剂Super-P Li、
分散剂
CMC和
SBR的质量比为96.0∶1.5∶1.0∶1.5，溶
剂为
去离子水。搅拌制浆后,分别
将正、负极浆料涂覆在12μm厚
的铝箔和6μm厚的铜箔
上，使用1~ 4号隔膜，按照本公司正常电池制作工艺流程组
装
成
3
A
h
软
包
装
锂
离
子
电
池
。电
解
液
为
1
.
0
m
ol
/L
L
iP
F6/
EC
+P
C
+
E
M
C
+D
M
C+
VC
。
1.3 电池性能测试
分
容
内
阻
：
分
容后的电池
用测试柜
以0.10C恒流充电至4.25V，转恒压充电至0.01
C
后
，用
内阻仪
测试电池内阻。
用
测
试
柜测
试
电
池
的
倍
率
充
放
电
、脉
冲
、
高
低温
放电
和
循
环
性
能
。
倍率充电：电池以0.50
C
放
电
至
2
.
5
0
V
后
，
静
置
3
0
m
i
n，
分别以0.33C、1.00
C
、2
.0
0
C
和
3.
00
C
恒
流
充
电
至
4
.
2
5
V
，
转恒压充电至0.01
C
后
，
记
录
不
同
倍
率
下
的
充
电
容
量
、
温
升
。
倍率放电：电池以0.50
C
恒
流
充
电
至
4
.2
5
V，
转
恒
压
充
电至0.01
C后，分别以0.33C、1.00C、2.00
C
和
3
.
0
0
C
放
电至2.50V，记录不同
倍
率
下
的
放
电
容
量
、
温
升
。
不
同
倍率
下的放电容量与1.00
C
倍
率
放
电
容
量
比
值
即
为
容
量
比
。
脉冲充放电：在25℃下，将电池以0.50C恒流充电至
4.25V，转恒压充电至0.01C充满电后，以0.50C恒流放出
1/
10
的容量[即放电深度(DOD)为10%]，静置1h，以3.00
C放电
10
s
后
，搁
置
4
0s
，
以
2
.
25
C
充
电
10
s，
然
后
以
0.5
0
C
恒流放电
，
调
整
DOD
为
2
0
%
，
以
此
类
推
，直
到
放
电
至
第
9
个
1
/1
0
容
量
(即
DO
D
为
9
0
%
)
，
测
试
不
同
DO
D
下
的
脉
冲
充
放
电
性
能
和
直
流
内
阻
(
DC
R
)
。
高
低
温
放
电
：
电
池
以
0
.
50
C
恒
流
充电
至
4
.2
5V
，
转
恒
压
充
电
至
0
.
0
1
C
后
，
在
一
定
环
境
温
度
下
搁
置
20
h
，再
以
0
.
5
0
C
放
电
至
2
.
5
0
V，
记
录
不
同
温
度
下
电
池
的
放
电
容
量
。
常温循环
：2
5
℃
下
，电
池
以
0
.5
0
C
恒
流
充
电
至
4.
2
5
V，
转恒压充电至0
.
01
C
，再
以
1
.00
C放
电至 2.80V，进行常温
循环性能测试。
高温循环
：4
5
℃
下
，电
池
以
0
.3
3
C
恒
流充
电
至
4
.25
V
，
转恒压充电至0
.
01
C
，再
以
相
同
倍
率
放
电
至
2.
80
V，
进
行
高
温循环性能测试。
2 结果与讨论
2.1 不同类型隔膜的性能
1
~4
号
隔
膜
的
性
能
列
于表1。
从表
1可
知
,
隔
膜的
拉
伸
强
度
、穿
刺
强
度
和
热
收
缩
率
测
试值差异较
小
，3
号
和
4号
喷
涂
涂
胶
隔
膜
的
厚
度
相
比
1
号
和
2号辊涂涂胶的厚度稍大，透气度稍低，与正、负极片间的剥
离强度略低，说明喷涂相比辊涂涂胶层对透气度的影响较
小，胶层覆盖率稍低，影响了与极片间的粘接力。
取各隔膜制备的电池30只，测试分容内阻，结果见图1。
从图1可知，3号和4号电池的内阻平均值稍低于1号
和2号，相同涂覆面密度的1号电池比3号内阻平均值高
0.26%，2号电池比4号内阻平均值高0.73%，说明辊涂涂胶
隔膜对电池的内阻影响稍大于喷涂涂胶隔膜，随着涂胶量的
增加,对内阻的影响也会增大。
相同辊涂涂胶工艺下，2 号电
池比1号内阻高1.12%，4号电池比3号内阻高0.73%。相
同涂覆工艺下，喷涂涂胶隔膜涂胶量面密度的增加对电池内
阻的影响较小，可能与喷涂涂胶层对隔膜的透气度值影响较
小，对离子传输性能影响较小有关。
不同隔膜制备电池的倍率充放电性能见图2。
从图2可知，随着充放电倍率的增加，不同类型涂胶隔
膜的恒流充入比和放电容量比均呈减小趋势。
以至少2.00
C倍率充电，3号
和
4
号
电
池
的
恒
流
充
入
比
稍
大
于
1
号
和
2
号电池，高约1
%
；以
至
少
2
.0
0C
倍
率
放
电
，
3号
和
4
号
电
池
的容量比稍大于1号和2号电池，高约0.2%。这可能与喷
涂工艺下涂胶层覆盖率低，对隔膜孔径及离子传输性能影响
较小有关。相同充放电倍率下1~ 4号电池的温升差异较小。
不同隔膜制备电池的脉冲性能见图3。
从图3可知，随着电池DOD的增加，充放电的DCR呈增
大趋势，其中，不同DOD下，1号、3号和4号电池的DCR差
异不大，2号电池的DCR均高于前3者约5%，说明辊涂涂覆
工艺，较高的涂胶量对电池的DCR影响较大。这可能与涂
胶层的覆盖率较高，影响了离子电导率性能有关。
不同隔膜制备电池的高低温放电性能见图4。
从图4可知，随着放电温度的降低，不同类型隔膜电池
的放电容量与25℃的容量比，均呈降低趋势。
放电温度不
低于0℃时，1~ 4号电
池的容量与25℃的容量比差异
较小；
放电温度不高于-10℃时，2号电池的放电容量与
25℃的容
量比稍大；-20℃时，2号电池的放电容量与25℃
的容量比
优于1号电池4%，3号和4号电池放电容量与25℃的容量
比相当，比1号和2号电池低3%以上。电池低温下的放电
性能可能受不同类型隔膜电池的温升影响，2号电池内阻较
大，低温下电池的内部温升可能较高，有利于提高电池中离
子的传输性能。
不同隔膜制备电池在不同温度下的循环性能见图5。
从图5可知：1~ 4号电池在25℃常温循环时，前1000
次的容量保持率无明显的差异；在
45℃高温循环时
，1000
次的容量保持率差异较小。
在 25℃常温循环超过1000次
后，1~ 4号电池的容量保持率逐渐出现差异，循环至2000次
左右时，3号电池的容量保持率比1号约高1.7%，4号电池
比2号约高1.8%。这表明，喷涂涂胶隔膜相比辊涂涂胶更
有利于电池的长期循环寿命，可能与喷涂涂胶层对隔膜的离
子传输通道影响较小相关。
以3Ah软包装动力锂离子电池作为研究对象，考察喷
涂和辊涂两种不同类型水系涂胶隔膜对电池性能的影响。
双面辊涂0.5g/m2水系
PVD
F胶、双
面
辊
涂
0
.9
g/
m
2水系
PVDF胶
、双
面
喷
涂
0.
5
g/
m
2水系
PV
DF
胶
和
双
面
喷
涂
0
.9
g/m
2水系
PV
D
F胶
的
隔
膜
，
分别为1号、2号、3号和4号隔
膜。
相同涂
胶面密度的隔膜，3号和4号均比1号和2号的
厚度略大1μ
m 以上，透气度
降低约20s，与正负极片间的粘
接力略低0.5N/m，制备的3Ah软包装锂离子电池性能存在
差异。与1号和2号电池相比，3号和4号电
池
具
有
较
低
的
分容内阻和脉冲充放电DCR，以不低于2.00
C
充
放
电
，
倍
率
充电恒流充入比高约1%，倍率放电容量比高
约0.2
%，-20
℃放
电容量与25℃的容量比低3%以上。25℃和
45℃下循
环100
0次，两种涂胶隔膜电池性能差异较小；25℃下循环
超过1000次后，3号和
4号电池的循环性能与1号和2号电
池相比稍好，循环至2000次的容量保持率高约1.7%，说明
喷涂涂胶隔膜相比辊涂涂胶更有利于电池的长期循环寿命。
文献参考：刘中奎,陈峰.涂胶隔膜对锂离子电池性能的影响[J].电池,2024,54(2):213-216
第六届中国锂电正负极材料技术创新与产业化
研讨会
会议通知
主办单位：
锂电前沿
时 间：
2024年7月31日-8月1日 （7月30日报道）
地 点：
长沙市开福区欣彤路110号 （长沙世纪金源大酒店）
首批报名单位
宁德时代新能源科技股份有限公司
宁德新能源科技有限公司
惠州亿纬锂能股份有限公司
宁波容百科技新能源股份有限公司
安普瑞斯（无锡）有限公司
巴斯夫杉杉电池材料有限公司
山东天力能源股份有限公司
浙江华友钴业股份有限公司
湖南阿斯米新材料有限公司
广东邦普循环科技有限公司
湖南中科星城石墨有限公司
湖北融通高科先进材料集团股份有限公司
万向一二三股份公司
三星SDI上海研发中心
胜华新材料科技（眉山）有限公司
贵州振华新材料有限公司
厦门中科金源新能源有限公司
孚能科技
（赣州）股份有限公司
上海昱瓴新能源科技有限公司
浙江碳一新能源有限公司
湖南德赛电池有限公司
四川新锂想能源科技有限责任公司
惠州市锂源科技有限公司
河南科隆新能源股份有限公司
江苏天奈科技股份有限公司
福建紫金锂元材料科技有限公司
广西锰华新能源科技发展有限公司
兰钧新能源有限公司
