一种锂离子电池结构及其隔膜的制备方法

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电池结构及其隔膜的制备方法。

背景技术

多孔电极是由高比表面的粉末状活性物质或与具有导电性的惰性固体微粒混合，通过压制、烧结或化成等方法构成的电极。化学电源系列都采用多孔电极。锂离子电池多孔电极在充放电过程中会发生体积膨胀和收缩，膨胀包括颗粒嵌锂和颗粒表面形成SEI膜引起的化学膨胀，以及粘接剂、隔膜和导电剂的吸液物理溶胀；而收缩主要是由颗粒脱锂引起的。这些膨胀和收缩在宏观上表现为电池厚度在充放电过程中的周期性变化。

多孔电极结构破坏是锂离子电池容量和循环性能衰减的主要原因之一。多孔电极在充放电过程中发生的体积膨胀和收缩，会导致电极材料粉化和电极结构疲劳破坏。特别是对于高容量电极材料如Si和Sn基材料，体积膨胀或收缩更为显著，引起的应力周期性变化会造成电极材料粉化失效和电极结构的疲劳破坏。

而电池中隔膜的使用是为了防止正负极直接接触、维持电池内平衡压力、提高电池性能以及增强电池安全性。目前，现有的隔膜结构对于多孔电极膨胀和收缩过程的应力吸收能力不足，不能有效地分散和缓解多孔电极在充放电过程中体积变化而带来的机械应力。

因此，有必要提供一种锂离子电池结构及其隔膜的制备方法，以解决上述技术问题。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种锂离子电池结构及其隔膜的制备方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种锂离子电池结构，包括：壳体，设置于所述壳体内的正极、负极以及隔膜；所述隔膜设置于所述正极和所述负极之间；

所述负极的上侧设置有负极耳，所述负极耳穿过所述壳体的上表面；所述正极的上侧设置有正极耳，所述正极耳穿过所述壳体的上表面；

所述隔膜包括：由内到外依次设置的第一微孔薄膜、第二微孔薄膜和第三微孔薄膜；所述第一微孔薄膜、所述第二微孔薄膜和所述第三微孔薄膜之间设有粘合层，并通过所述粘合层使三层叠加结构粘合连接；

所述第一微孔薄膜和所述第三微孔薄膜的表面均匀开设有若干限制孔，所述第二微孔薄膜表面均匀开设有若干缓冲孔，所述限制孔孔径小于所述缓冲孔。

本发明一个较佳实施例中，所述第一微孔薄膜、所述第二微孔薄膜和所述第三微孔薄膜材质为聚四氟乙烯或聚丙烯。

本发明一个较佳实施例中，所述隔膜还设置于所述壳体与所述负极之间。

本发明一个较佳实施例中，所述正极耳与所述负极耳的外表面均设置有绝缘片，所述绝缘片隔开所述所述正极耳和所述负极耳与所述壳体的接触。

本发明一个较佳实施例中，所述限制孔和所述缓冲孔均为等距分布。

本发明一个较佳实施例中，所述限制孔孔径大小为0.1～1μm，所述缓冲孔孔径大小为1～5μm。

基于上述中任一项所述的一种锂离子电池隔膜的制备方法，包括以下步骤：

S1、分别制备表面开设不同孔径的第一微孔薄膜、第二微孔薄膜和第三微孔薄膜，其中第一微孔薄膜和第三微孔薄膜孔径小于第三微孔薄膜；

S2、对第一微孔薄膜和第三微孔薄膜的一面进行等离子处理，对第二微孔薄膜的两面进行等离子处理；

S3、在第一微孔薄膜、第二微孔薄膜和第三微孔薄膜经过等离子处理的面材上涂刷粘合剂，然后依次叠加，干燥得到隔膜材料；

S4、将隔膜材料按照规格进行切割，作为电极分隔膜应用。

本发明一个较佳实施例中，在所述S1中，微孔薄膜的制备，包括以下步骤：

S11、将聚四氟乙烯或聚丙烯粒料加入溶剂中，并进行搅拌处理，形成溶液；

S12、将制备好的聚四氟乙烯或聚丙烯溶液均匀地涂布在基材表面；

S13、将涂布好聚四氟乙烯或聚丙烯溶液的基材进行干燥，形成一层均匀的聚四氟乙烯或聚丙烯薄膜；

S14、使用激光刻蚀工艺，在聚四氟乙烯或聚丙烯薄膜表面开设等距分布的孔。

本发明一个较佳实施例中，所述粘合剂为双组分聚氨酯粘合剂。

本发明一个较佳实施例中，在所述S4中，隔膜材料经过切割后，对其四边进行热压固定处理。

本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：

(1)本发明提供了一种锂离子电池结构，其中隔膜叠加使用三层不同孔径的微孔薄膜，第一微孔薄膜贴近电极设置，第一和第三微孔薄膜孔径较小限制电极变形，中间的第二微孔薄膜大孔径起到缓冲支撑作用，并利用层间和分层间隙吸收应力，相对于现有技术，该隔膜结构能更有效地保护多孔电极，降低电极材料在充放电过程中由于体积膨胀和收缩导致的粉化和电极结构疲劳破坏的风险。

(2)本发明提供了一种锂离子电池结构，叠加使用三层不同孔径的微孔薄膜，第一和第三微孔薄膜上开设孔径较小的限制孔，用以限制电极整体的体积变化范围，防止电极破裂脱落，中间的第二微孔薄膜上开设孔径较大的缓冲孔，可以提供更大的变形空间，在电极体积增加时，电极物质可以向中间层压力较小的区域扩散，并且层间和分层间隙起到缓冲作用，将电极产生的应力进行分散和缓解，使得应力能够更均匀地分布在整个电池内部，从而减少电池膨胀和变形的情况。

(3)本发明中的微孔薄膜材料使用聚四氟乙烯或聚丙烯，聚四氟乙烯或聚丙烯分子链具有柔软性，能够一定程度上吸收和释放应力，小孔径膜的分子链更紧密排布，限制了电极分子间空间的变化，抑制了电极直接膨胀；大孔径膜的分子链间距较大，给电极分子提供了更多变形空间。层间间隙为电极分子间的膨胀提供了路径，使其在间隙中进行扩散，实现应力分散。

(4)本发明中的三层叠加结构通过相互配合，实现了对电极直接膨胀的限制以及应力的释放。这种结构通过中间层和间隙的应力释放作用，以及聚四氟乙烯或聚丙烯分子链的弹性能量吸收特性，有效缓解了电极分子间产生的应力峰值。因此，多层隔膜在分子层级上实现了对电极膨胀的限制与缓冲释放应力的协调机制，从而有效延缓了电池性能的衰竭。

(5)本发明中，微孔薄膜表面的限制孔或缓冲孔形状选择椭圆形或六边形。当电极发生膨胀时，微孔薄膜表面的孔利用其形状变化产生的应力集中作用，能够更好地控制电极的体积变化。同时，当微孔薄膜表面的孔形状发生变化时，该孔周围的材料受到挤压或拉伸，进而在孔周围形成一种锁定效应。这种锁定效应使得周围的材料无法自由移动，从而起到缓解应力的作用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；

图1是本发明的优选实施例的一种锂离子电池结构示意图；

图2是本发明的优选实施例的一种锂离子电池隔膜立体结构示意图；

图3是本发明的优选实施例的一种锂离子电池隔膜的制备方法流程图；

图4是本发明的优选实施例的微孔薄膜的制备方法流程图。

图中：100、壳体；200、正极；300、负极；400、隔膜；500、负极耳；600、正极耳；410、第一微孔薄膜；420、第二微孔薄膜；430、第三微孔薄膜；440、限制孔；450、缓冲孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如图1所示，本发明提供了一种锂离子电池结构，包括：壳体100，设置于壳体100内的正极200、负极300以及隔膜400，其特征在于：隔膜400设置于正极200和负极300之间；负极300的上侧设置有负极耳500，负极耳500穿过壳体100的上表面；正极200的上侧设置有正极耳600，正极耳600穿过壳体100的上表面；隔膜400还设置于壳体100与负极300之间；正极耳600与负极耳500的外表面均设置有绝缘片，绝缘片隔开正极耳600和负极耳500与壳体100的接触。

如图2所示，隔膜400包括：由内到外依次设置的第一微孔薄膜410、第二微孔薄膜420和第三微孔薄膜430；第一微孔薄膜410、第二微孔薄膜420和第三微孔薄膜430之间设有粘合层，并通过粘合层使三层叠加结构粘合连接。

第一微孔薄膜410贴近电极表面，由内到外依次叠加第二微孔薄膜420和第三微孔薄膜430，第一微孔薄膜410和第三微孔薄膜430的一面分别与第二微孔薄膜420的两面粘接。粘合层为一种由多元醇和多异氰酸酯组合物粘合材料，具体包括：一种或多种聚醚多元醇、至少一种有机多异氰酸酯以及基于所述多异氰酸酯和至少一种微粒填料。

本实施例中的第一微孔薄膜410和第三微孔薄膜430的表面均匀开设有若干限制孔440，第二微孔薄膜420表面均匀开设有若干缓冲孔450，限制孔440孔径小于缓冲孔450；限制孔440孔径大小为0.1～1μm，缓冲孔450孔径大小为1～5μm。

限制孔440和缓冲孔450形状一致，大小不同，并且限制孔440和缓冲孔450均穿透微孔薄膜表面。

本发明叠加使用三层不同孔径的微孔薄膜，第一和第三微孔薄膜430上开设孔径较小的限制孔440，用以限制电极整体的体积变化范围，防止电极破裂脱落，中间的第二微孔薄膜420上开设的缓冲孔450，可以提供更大的变形空间。

多孔电极在锂离子插入和脱离时会发生体积变化，产生应力。在电极体积增加时，电极物质可以向中间层压力较小的区域扩散，并且层间和分层间隙起到缓冲作用，将电极产生的应力进行分散和缓解，使得应力能够更均匀地分布在整个电池内部，从而减少电池膨胀和变形的情况。

本发明通过层间和分层间隙的叠加结构，可以吸收电极产生的应力变形。这种结构使得三层膜之间能够互相限制和支撑，更好地分散应力，缓解电极体积变化带来的机械应力。

本发明还通过层间和分层间隙的吸收作用，可以将电极产生的应力进行分散和缓解。这种结构使得应力能够更均匀地分布在整个电池内部，从而减少电池膨胀和变形的情况。

本实施例中的限制孔440和缓冲孔450均为等距分布。

限制孔440和缓冲孔450分别在第一微孔薄膜410、第二微孔薄膜420和第三微孔薄膜430表面均匀分布，区域内的孔密度相等，将电极产生的应力可以进行均匀地分散和缓解。

本实施例中的第一微孔薄膜410、第二微孔薄膜420和第三微孔薄膜430材质为聚四氟乙烯或聚丙烯。

本发明同一隔膜结构中的第一微孔薄膜410、第二微孔薄膜420和第三微孔薄膜430材质统一使用一种，聚四氟乙烯或聚丙烯。聚四氟乙烯或聚丙烯分子链具有柔软性，能够一定程度上吸收和释放应力，缓解电极分子间突然产生的应力峰值，小孔径膜的分子链更紧密排布，限制了电极分子间空间的变化，抑制了电极直接膨胀；大孔径膜的分子链间距较大，给电极分子提供了更多变形空间。

本发明层间间隙为电极分子间的膨胀提供了路径，使其在间隙中进行扩散，实现应力分散。三层结构互相配合，在限制电极直接膨胀的同时，又通过中间层和间隙释放应力，实现了限制与缓冲的协同效应。所以，多层隔膜通过控制分子间距离和提供变形路径，在分子层级实现了限制电极膨胀与缓冲释放应力的协调机制，有效延缓了锂离子电池性能衰竭。

本实施例中的限制孔440和缓冲孔450形状为椭圆形或六边形。

本发明微孔薄膜表面的限制孔440或缓冲孔450形状选择椭圆形或六边形。当电极发生膨胀时，微孔薄膜表面的孔利用其形状变化产生的应力集中作用，能够更好地控制电极的体积变化。同时，当微孔薄膜表面的孔形状发生变化时，该孔周围的材料受到挤压或拉伸，进而在孔周围形成一种锁定效应。这种锁定效应使得周围的材料无法自由移动，从而起到缓解应力的作用，更有利于隔膜限制锂离子电池体积变形，从而延长锂离子电池的使用寿命。

本实施例中的第一微孔薄膜410和第二微孔薄膜420厚度比为4:1～3，第一微孔薄膜410和第三微孔薄膜430厚度一致，为10～25μm。

第一微孔薄膜410和第三微孔薄膜430的厚度较厚，质地较硬，第二微孔薄膜420较薄，即质地较软，三层叠加结构通过内外硬层和中间软层，可以更好地分散电极形变产生的应力。保证隔膜的机械强度和稳定性的同时，还具备较好的离子传输效率。

如图3所示，本发明还提供了一种锂离子电池结构的制备方法，包括以下步骤：

S1、分别制备表面开设不同孔径的第一微孔薄膜410、第二微孔薄膜420和第三微孔薄膜430，其中第一微孔薄膜410和第三微孔薄膜430孔径小于第三微孔薄膜430；第一微孔薄膜410和第三微孔薄膜430表面的孔为限制孔440，孔径为0.1～1μm，第二微孔薄膜420表面的孔为缓冲孔450，孔径为1～5μm。

S2、对第一微孔薄膜410和第三微孔薄膜430的一面进行等离子处理，对第二微孔薄膜420的两面进行等离子处理。

S3、在第一微孔薄膜410、第二微孔薄膜420和第三微孔薄膜430经过等离子处理的面材上涂刷粘合剂，然后依次叠加，干燥得到隔膜材料；其中，粘合剂为双组分聚氨酯粘合剂。

S4、将隔膜材料按照规格进行切割，作为电极分隔膜应用。

本发明分别制备三种不同孔径的微孔薄膜，并使用粘合剂将其叠加结构进行固定得到隔膜，应用于电极分隔膜使用，使得应力能够更均匀地分布在整个电池内部，从而缓解电极变形问题。

如图4所示，在步骤S1中，微孔薄膜的制备，包括以下步骤：

S11、将聚四氟乙烯或聚丙烯粒料加入溶剂中，并进行搅拌处理，形成溶液；其中，溶剂为二甲苯和甲苯的混合液，制备的溶液浓度为1～100mg/ml。

S12、将制备好的聚四氟乙烯或聚丙烯溶液均匀地涂布在基材表面；该基材为玻璃、金属或硅晶片的一种，优选为玻璃。

S13、将涂布好聚四氟乙烯或聚丙烯溶液的基材进行干燥，形成一层均匀的聚四氟乙烯或聚丙烯薄膜；干燥温度为60～120℃。

S14、使用激光刻蚀工艺，在聚四氟乙烯或聚丙烯薄膜表面开设等距分布的孔；孔的形状为椭圆形或六边形，孔径在0.1～5μm之间。

制备的微孔薄膜材料使用聚四氟乙烯或聚丙烯，小孔径膜的分子链更紧密排布，限制了电极分子间空间的变化，抑制了电极直接膨胀；大孔径膜的分子链间距较大，给电极分子提供了更多变形空间。

步骤S2中，对微孔薄膜的待粘合表面进行等离子处理，优选使用干式处理法，即使用非聚合电离气体轰击微孔薄膜表面，通过溅射侵蚀物理方法增加微孔薄膜的表面积，增加其表面粗糙度，另一方面通过化学侵蚀改善微孔薄膜表面活性，增加粘合剂与微孔薄膜表面的附着力。微孔薄膜表面可能残留有污染物，例如油、灰尘、霉菌、油漆、氧化膜、脱模剂或其他表面污染物，使用等离子处理完全去除所有表面污染物，为实现高强度粘合提供了有利条件。

步骤S3中，涂完粘合剂的三层叠加结构，使用压板从叠加结构上方进行压紧，维持其粘合过程中的平整度。并且，其干燥过程温度控制在65～110℃下进行10～60min，在干燥过程中，压板持续压紧三层叠加结构。经过粘合剂得到的三层叠加结构，各层形态较为稳定，还能避免使用热压导致的各层微孔薄膜上的孔变形。

步骤S4中，隔膜材料经过切割后，对其四边进行热压固定处理。优选使用热压机对隔膜材料四边进行热压封边处理，宽度设定5～20mm，封边后的隔膜材料结构更加稳定，具有更高的拉伸强度和撕裂强度，可以有效地承受锂离子电池在使用过程中产生的内部压力，避免电池发生膨胀、破裂等危险情况。

实施例1

本实施例制备上述多层叠加结构的隔膜，并对其进行拉伸强度、循环性能和离子电导率测试，说明其在多孔电极中的应用。

步骤1、分别制备第一微孔薄膜410、第二微孔薄膜420和第三微孔薄膜430：首先将聚丙烯粒料加入到二甲苯和甲苯的混合溶剂中，制备出浓度为38mg/ml的聚丙烯溶液；然后将聚丙烯溶液按照不同的厚度涂布在不同的玻璃表面，在80℃的环境温度下进行干燥30min，得到厚度为20μm的第一微孔薄膜410和第三微孔薄膜430，厚度为15μm的第二微孔薄膜420；最后使用激光在第一微孔薄膜410和第三微孔薄膜430上打出椭圆形的限制孔440，该椭圆形的限制孔440的短轴长度为0.4μm，长轴为0.6μm，使用激光在第二微孔薄膜420表面打出椭圆形的缓冲孔450，该缓冲孔450的短轴长度为2μm，长轴为3μm。

步骤2、使用N

步骤3、然后在做过等离子处理的面次上涂刷双组分聚氨酯粘合剂，然后依次按照第一、第二和第三微孔薄膜430的顺序进行叠加，保证对齐，并使用压板从叠加结构上方进行压紧，在85℃的环境温度下干燥45min得到三层叠加隔膜材料，然后切割，作为电极分隔膜进行性能测试。

实施例2

基于实施例1，使用聚丙烯材料制备厚度为10μm的第一微孔薄膜410和第三微孔薄膜430，厚度为5μm的第二微孔薄膜420，并按照第一、第二和第三微孔薄膜430的顺序进行叠加，得到三层叠加隔膜材料。

实施例3

基于实施例1，使用聚四氟乙烯材料制备厚度为20μm的第一微孔薄膜410和第三微孔薄膜430，厚度为15μm的第二微孔薄膜420，按照第一、第二和第三微孔薄膜430的顺序进行叠加，得到三层叠加隔膜材料。

对比例1

本对比例制备单层隔膜并进行性能验证：将聚丙烯粒料加入到二甲苯和甲苯的混合溶剂中，制备出浓度为55mg/ml的聚丙烯溶液，然后将聚丙烯溶液涂布在玻璃表面，在80℃的环境温度下进行干燥85min，得到厚度为55μm的单层聚丙烯隔膜，最后使用激光在其表面激光出短轴长度为0.4μm，长轴为0.6μm的椭圆形孔，单层隔膜制备完成，并作为电极分隔膜进行性能测试。

对比例2

基于对比例1，制备厚度为25μm的单层隔膜。

对比例3

基于实施例1，使用聚酰亚胺材料制备厚度为20μm的第一微孔薄膜410和第三微孔薄膜430，厚度为15μm的第二微孔薄膜420，按照第一、第二和第三微孔薄膜430的顺序进行叠加，得到三层叠加隔膜材料。

对比例4

基于实施例1，使用纤维素/聚烯烃复合膜材料制备厚度为20μm的第一微孔薄膜410和第三微孔薄膜430，厚度为15μm的第二微孔薄膜420，按照第一、第二和第三微孔薄膜430的顺序进行叠加，得到三层叠加隔膜材料。

对比例5

基于实施例1，使用激光在第一微孔薄膜410和第三微孔薄膜430的表面打出直径为0.5μm的圆孔，在第三微孔薄膜430的表面打出直径为2.5μm的圆孔，得到三层叠加隔膜材料。

对比例6

基于实施例1，使用激光在第一微孔薄膜410和第三微孔薄膜430上打出椭圆形的限制孔440，该椭圆形的限制孔440的短轴长度为2μm，长轴为3μm，使用激光在第二微孔薄膜420表面打出椭圆形的缓冲孔450，该缓冲孔450的短轴长度为0.4μm，长轴为0.6μm。

上述实施例和对比例分别制备了不同厚度、不同材料、不同孔型的本发明三层叠加隔膜和普通单层隔膜，然后分别对力学和循环性能进行测试如表1所示：

穿刺强度：鉴于隔膜生产过程中的蜷曲缠绕和包装，电池的组装和拆卸，以及实际使用中反复充放电等因素，要求隔膜必须具备一定的物理强度以克服上述过程中的物理冲击、穿刺、磨损和压缩等作用带来的损坏。测试方法使用ASTM D3763-10《Standard TestMethod for High Speed Puncture Properties of Plastics Using Load andDisplacement Sensors》。

拉伸强度：隔膜在使用过程中受到外力作用时维持尺寸稳定性的参数，若拉伸强度不够，隔膜变形后不易恢复原尺寸会导致电池短路。测试方法使用ASTM D882-10《Standard Test Method for Tensile Properties of Thin Plastic Sheeting》对隔膜的拉伸强度进行测试，测试时设定对隔膜施加1000psi的外力。

循环性能：使用实施例和对比例制备的隔膜分别组装为锂离子电池，这些锂离子电池均使用磷酸铁锂和钛酸锂作为正负极材料，电解质为LiPF6和EC的混合液。锂离子电池连续重复进行150次地充放电行为，并分别记录锂离子电池的首次放电容量和保留容量。在进行首次放电容量测试时，存在微小误差，不影响实验结果。

表1.力学和循环性能测试

由表1.力学和循环性能测试可以看出，实施例1和2制备的三层叠加隔膜材料的力学性能相较于对比例1和2制备的同等厚度的单层隔膜材料更加优异：具备更高的穿刺强度，而且偏置屈服均小于2％，本发明制备的三层叠加隔膜具有更好的机械性能和稳定性，能够更好地承受电池内部的高压和高温环境，保证电池的正常运行和使用寿命。此外，偏置屈服小于2％的隔膜还可以提高电池的能量密度和功率密度，提高电池的充放电效率和使用性能。并且实施例1和2进行循环C150次后保留容量比对比例高，即电池容量的衰减较少。

由表1.力学和循环性能测试可以看出，在相同条件下，对比例3和4中分别使用聚酰亚胺和纤维素/聚烯烃复合膜材料制备的三层叠加隔膜的偏置屈服数值略高于实施例1和3分别使用聚丙烯和聚四氟乙烯材料制备的三层叠加隔膜，即对比例3和4使用聚酰亚胺和纤维素/聚烯烃复合膜材料制备的三层叠加隔膜的机械强度和稳定性较低于实施例1和3。这是因为聚四氟乙烯或聚丙烯分子链具有柔软性，能够一定程度上吸收和释放应力，并且聚四氟乙烯或聚丙烯的造价远低于聚酰亚胺和纤维素/聚烯烃复合膜材料，具备更优的性价比。

在相同的制备条件下，实施例1和对比例5制备的三层叠加隔膜材料，原料、厚度和工艺均相同，不同之处在于微孔薄膜表面的孔形状，实施例1为椭圆形孔，对比例5为圆形孔。由表1.力学和循环性能测试可以看出，使用椭圆形孔的实施例1具备更高的力学性能，循环C150次后保留容量也远大于对比例5，在其他条件相同的情况下，椭圆形孔比圆形孔更有利于隔膜限制电池体积变形，从而延长电池使用寿命。

对比例6与实施例1的不同之处在于，对比例6内外层使用大孔，中间层小孔，实施例1内外层使用小孔，中间层大孔。从表1.力学和循环性能测试可以看出，对比例6在穿刺强度、偏置屈服和循环测试中的表现均低于实施例1，主要是因为内外层的第一微孔薄膜100和第三微孔薄膜300使用大孔径，中间层的第二微孔薄膜200使用小孔径，首先于电极贴近的第一微孔薄膜100，其表面的大孔径不能限制电极在膨胀和收缩时的变形范围，而由较为薄的中间层小孔径去限制电极的变形，效果较弱。并且内外层的第一微孔薄膜100和第三微孔薄膜300使用大孔径，导致其孔隙率较高，三层叠加隔膜整体的机械强度低于实施例1。

综上所述，本发明通过设置多组实施例和对比例，详细描述了一种锂离子电池结构。该结构采用三层不同孔径的微孔薄膜进行叠加，孔型设置为椭圆形。通过合理分布大小孔径，以及选择聚四氟乙烯或聚丙烯等材料，制备出的隔膜结构在电池隔膜领域中具有显著优势。具体而言，该隔膜结构能够更有效地保护多孔电极，降低电极材料在充放电过程中由于体积膨胀和收缩导致的粉化和电极结构疲劳破坏的风险。

以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。