[實用新型]一種具有特殊隔離膜的鋰電池結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420873499.2
• 申請日: 2014-12-31
• 公開（公告）號: CN204441366U
• 公開（公告）日: 2015-07-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 呂超兵
• 申請（專利權(quán)）人: 呂超兵
• 主分類號: H01M2/16
• 分類號: H01M2/16;H01M10/058
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及的是二次電池領(lǐng)域，具體涉及的是一種具有特殊隔離膜的鋰電池結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

由于鋰電池具有高能量密度、高電壓、循環(huán)壽命長、無記憶效應(yīng)、快速充電等優(yōu)勢，如今鋰電池，特別是鋰離子電池，被廣泛用于電腦、手機(jī)等相關(guān)領(lǐng)域。鋰電池優(yōu)秀的性能使得它在電動車方面有著巨大的潛力，但是目前鋰電池的循環(huán)使用壽命仍然不能達(dá)到電動車的要求。其中一個問題就是鋰電池(鋰硫電池、鋰空氣電池、鋰離子電池)內(nèi)部發(fā)生化學(xué)遷移導(dǎo)致正極或者負(fù)極發(fā)生寄生化學(xué)反應(yīng)，例如在電池內(nèi)部，溶解的金屬離子從正極遷移到負(fù)極，損害固體電解液表面的完整性。由于活性離子的減少，電池容量下降。所以若這種化學(xué)反應(yīng)能夠減少或者消除，那么電池容量和使用壽命將大大提高。

實用新型內(nèi)容

針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種具有特殊隔離膜的鋰電池結(jié)構(gòu)，利用包括相對較薄、獨(dú)立的隔離膜的結(jié)構(gòu)控制電子傳導(dǎo)，減少金屬離子在正極和負(fù)極之間流動，從而解決電池容量下降、循環(huán)使用壽命減少的技術(shù)問題。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是，一種具有特殊隔離膜的鋰電池結(jié)構(gòu)，包括正極、負(fù)極、電解液和隔離膜，其中隔離膜設(shè)于正極與負(fù)極之間，隔離膜由三層膜組成，所述隔離膜包括鋰金屬氧化膜和多孔膜，鋰金屬氧化膜設(shè)于兩層多孔膜之間。鋰金屬氧化膜無孔，只允許鋰離子通過。鋰金屬氧化膜混合多種導(dǎo)電的離子和電子，鋰金屬氧化膜厚度為2微米～200微米。所述的多孔膜具有電阻功能，防止電池內(nèi)部短路。

作為優(yōu)選，鋰金屬氧化膜使用鋰電池正極或者負(fù)極材料制成。

作為優(yōu)選，鋰金屬氧化膜導(dǎo)電率為10^-5～10^-2S/cm。

作為優(yōu)選，鋰金屬氧化膜可用于鋰離子電池、鋰硫電池、鋰空氣電池等多種類型的電池。

本實用新型能有效防止其他金屬離子遷移，延長電池循環(huán)使用壽命。

附圖說明

圖1為一種具有特殊隔離膜的鋰電池結(jié)構(gòu)實施例一結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1、負(fù)極，2第一多孔膜，3、鋰離子金屬氧化膜，4、第二多孔膜，5、正極。

圖2為一種具有特殊隔離膜的鋰電池結(jié)構(gòu)實施例二結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：2、第一多孔膜，4、第二多孔膜，6、鋰離子負(fù)極，8、第一鋰離子金屬氧化膜，10、第二鋰離子金屬氧化膜。

具體實施方式

以下結(jié)合實施例，對本實用新型作進(jìn)一步說明。

實施例一

參閱圖1，一種具有特殊隔離膜的鋰電池結(jié)構(gòu)，包括正極5、負(fù)極1、電解液和隔離膜。其中硫元素作為電池正極5，金屬鋰作為電池負(fù)極1，所述隔離膜包括鋰金屬氧化膜3、第一多孔膜2和第二多孔膜4，鋰金屬氧化膜3設(shè)于第一多孔膜2和第二多孔膜4之間。鋰金屬氧化膜3無孔，只允許鋰離子通過。鋰金屬氧化膜3混合多種導(dǎo)電的離子和電子，厚度為200微米。所述的多孔膜2、4具有電阻功能，防止電池內(nèi)部短路。

具體實施中，鋰金屬氧化膜3導(dǎo)電率為10^-3S/cm。

實施例二

一種具有特殊隔離膜的鋰電池結(jié)構(gòu)，包括鋰離子負(fù)極6、電解液和隔離膜。其中鋰離子作為電池負(fù)極，第二鋰金屬氧化膜10為電池正極，所述隔離膜包括第一鋰金屬氧化膜8、第一多孔膜2和第二多孔膜4，第一鋰金屬氧化膜8設(shè)于第一多孔膜2和第二多孔膜4之間。

具體實施中，第二鋰金屬氧化膜10可由任意正極材料組成。

具體實施中，鋰金屬氧化膜導(dǎo)電率為10^-3S/cm。

具體實施中，厚度為30微米。