CN208848978U - 一种高防护锂电池隔膜 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种高防护锂电池隔膜，包括阵列设置的四方壳体状的隔膜单元，所述隔膜单元包括面向正负极用于通过锂离子的导通面以及阻隔锂离子的阻隔面，所述隔膜单元的顶角处设置有贯穿的加强带。其能够降低电池故障率，提高电池的安全等级和可靠度，使用寿命长。

Description

一种高防护锂电池隔膜
技术领域
本实用新型涉及锂电池，具体涉及一种高防护锂电池隔膜。
背景技术
锂离子电池的电芯主要由正极材料、负极材料、隔膜和电解液组成。其中隔膜是电芯的重要组成部分，它能够将电池正负极隔开，且有电子绝缘性和离子导电性。隔膜的性能决定了电池的界面结构、电解质的保持性和电池的内阻等，进而影响电池的容量，循环性能、充放电电流密度等关键特性。此外，隔膜对电池的安全性也有着较大的影响。所以，隔膜性能的优劣直接影响了电池的综合性能。一般的隔膜仅具有一层，其在锂电池出现锂结晶时容易被顶破，导致整个锂电池报废，且其散热性能不好，锂电池容易发热损坏。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种高防护锂电池隔膜，其能够降低电池故障率，提高电池的安全等级和可靠度，使用寿命长。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种高防护锂电池隔膜，包括阵列设置的四方壳体状的隔膜单元，所述隔膜单元包括面向正负极用于通过锂离子的导通面以及阻隔锂离子的阻隔面，所述隔膜单元的顶角处设置有贯穿的加强带。
作为优选的，所述导通面包括依次设置的用于增加吸收电解液能力的吸液层、用于温度过后阻断锂离子通过的保护层、用于阻隔电子并通过锂离子的凝胶层、用于支撑结构的支撑层和用于散发热量的散热层。
作为优选的，所述阻隔面包括依次设置的用于增加吸收电解液能力的吸液层、用于阻隔电子并通过锂离子的凝胶层、用于支撑结构的支撑层、用于阻隔锂离子与电解液的阻隔层和用于散发热量的散热层。
作为优选的，所述吸液层为氟醚涂层。
作为优选的，所述凝胶层为凝胶聚合物纤维织物。
作为优选的，所述支撑层为碳纤维层。
作为优选的，所述散热层为惰性金属层。
作为优选的，所述保护层为聚氨基甲酸酯涂层。
作为优选的，所述阻隔层为氯丁橡胶层。
作为优选的，所述隔膜单元在导通面的方向上具有连续的三个。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型通过阵列设置的隔膜单元来组成锂电池隔膜，当一处隔膜单元出现问题时，异常也会被局限在该处隔膜单元或波及附近的隔膜单元，而不会造成更大的损伤，有效提高锂电池的安全性和使用寿命。
2、本实用新型通过在锂电池正负极侧设置导通面，能够有效的提高锂电池的离子电导率，减少电池电阻，提高电池的性能；通过在隔膜单元的其它面设置阻隔面，能够较好的阻隔电解液，增加隔膜单元能够面对的异常。
3、本实用新型通过在隔膜单元的顶角处设置贯穿的加强带，能够保证整个锂电池隔膜的结构强度，提高隔膜单元的空间稳定性。
附图说明
为了更清楚的说明本实用新型实施例技术中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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，还能够根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为隔膜单元的结构示意图；
图3为隔膜单元的正视示意图；
图4为A-A向的剖视示意图；
图5为B-B向的剖视示意图；
图6为导通面的结构示意图；
图7为阻隔面的结构示意图。
其中，1-隔膜，10-隔膜单元，11-吸液层，12-保护层，13-凝胶层，14-支撑层，15-阻隔层，16-散热层，20-导通面，21-阻隔面，22-加强带。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例
参照图1～图7所示，本实用新型公开了一种高防护锂电池隔膜，包括阵列设置的隔膜单元10。隔膜单元10为四方壳体，其具有封闭的六个面。其中面向锂电池正极或负极的两个面为导通面20，别外四个面为阻隔面21。导通面20能够让电解液内的锂离子自由的通过；阻隔面21能够阻隔电解液内的电子和离子通过。
上述隔膜单元10的顶角处设置有贯穿的加强带22。加强带22能够支撑起隔膜单元10的内部空间，且保证其空间的稳定性。不同的隔膜单元10拼合在一起后，同一顶角处具有多根加强带22，其能够进一步加强结构强度。加强带22可以是陶瓷纤维，其重量轻、耐高温、热稳定性好及耐机械震动。
上述导通面20包括依次设置的吸液层11、保护层12、凝胶层13、支撑层14和散热层16。
上述吸液层11为氟醚涂层。其能够增加浸润性，使电解液更容易被吸收，提高电池的导电能力。
上述保护层12为聚氨基甲酸酯涂层。当电池出现异常发热时，若温度到达80℃，聚氨基甲酸酯涂层会软化，从而堵塞整个导通面20，使锂电池停止工作。
上述凝胶层13为凝胶聚合物纤维织物。其具有一定的几何外形、弹性和机械强度，其自身能够允许锂离子通过，且织物的孔隙也能够允许电解液中的锂离子通过，同时能够阻隔电子的通过。
上述支撑层14为碳纤维层。其能够较好的支撑起整个导通面20，保证其电解液能够正常流通。
上述散热层16为惰性金属层。其能够较好的吸收电解液中的热量，并散发出去，保证电池的工作状态。
上述阻隔面21包括依次设置的吸液层11、凝胶层13、支撑层14、阻隔层15和散热层16。
上述阻隔层15为氯丁橡胶层。其能够阻隔电解液和锂离子通过，使其束缚在单个隔膜单元10内，保证其它隔膜单元10的安全性。
上述吸液层11位于隔膜单元10的最内侧。相邻的两个隔膜单元10的散热层15能够拼合到一起。不同的隔膜单元10内的加强带20为同一根整带，以保证其结构强度。
本实用新型一个优选的实施例是：
上述隔膜单元10在导通面20的方向上具有连续的三个。其在锂结晶生长堵塞或戳破该隔膜单元10时，能够保证电池继续使用。
工作原理：
在充放电时，锂离子通过导通面20到达锂电池的正极或负极，完成充放电；而电解液在其它方向上会被阻隔面21阻隔在隔膜单元10内，使电解液相对固定。当一处隔膜单元10出现问题时，异常也会被局限在该处隔膜单元10或波及附近的隔膜单元10，而不会造成更大的损伤，有效提高锂电池的安全性和使用寿命。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理能够在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种高防护锂电池隔膜，其特征在于，包括阵列设置的四方壳体状的隔膜单元，所述隔膜单元包括面向正负极用于通过锂离子的导通面以及阻隔锂离子的阻隔面，所述隔膜单元的顶角处设置有贯穿的加强带。
2.如权利要求1所述的高防护锂电池隔膜，其特征在于，所述导通面包括依次设置的用于增加吸收电解液能力的吸液层、用于温度过后阻断锂离子通过的保护层、用于阻隔电子并通过锂离子的凝胶层、用于支撑结构的支撑层和用于散发热量的散热层。
3.如权利要求1所述的高防护锂电池隔膜，其特征在于，所述阻隔面包括依次设置的用于增加吸收电解液能力的吸液层、用于阻隔电子并通过锂离子的凝胶层、用于支撑结构的支撑层、用于阻隔锂离子与电解液的阻隔层和用于散发热量的散热层。
4.如权利要求2或3所述的高防护锂电池隔膜，其特征在于，所述吸液层为氟醚涂层。
5.如权利要求2或3所述的高防护锂电池隔膜，其特征在于，所述凝胶层为凝胶聚合物纤维织物。
6.如权利要求2或3所述的高防护锂电池隔膜，其特征在于，所述支撑层为碳纤维层。
7.如权利要求2或3所述的高防护锂电池隔膜，其特征在于，所述散热层为惰性金属层。
8.如权利要求2所述的高防护锂电池隔膜，其特征在于，所述保护层为聚氨基甲酸酯涂层。
9.如权利要求3所述的高防护锂电池隔膜，其特征在于，所述阻隔层为氯丁橡胶层。
10.如权利要求1所述的高防护锂电池隔膜，其特征在于，所述隔膜单元在导通面的方向上具有连续的三个。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110364685A (zh) * 2019-06-05 2019-10-22 江西力能新能源科技有限公司 一种含有机物涂层的锂离子电池极片的制备方法

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