[發(fā)明專利]安全層及鋰二次電池

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710083948.1
• 申請日: 2017-02-16
• 公開（公告）號: CN108448160B
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 耿艷輝;謝遠(yuǎn)森;杜鵬;董佳麗;陳宗飛
• 申請（專利權(quán)）人: 寧德新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M10/052
• 分類號: H01M10/052;H01M10/0525;H01M10/058;H01M10/42
• 代理公司: 北京五洲洋和知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11387
• 代理人: 張向琨

本發(fā)明提供一種安全層及鋰二次電池。所述安全層用于隔開正極片和負(fù)極片。所述安全層包括至少兩層電子絕緣離子導(dǎo)通層以及至少一層吸收層。所述吸收層位于每相鄰兩層電子絕緣離子導(dǎo)通層之間。在安全層中，分別靠近正極片和負(fù)極片的一側(cè)為電子絕緣離子導(dǎo)通層。吸收層包括能夠可逆脫嵌鋰的物質(zhì)，且吸收層的電導(dǎo)率不小于10^?1S/m。所述安全層應(yīng)用到鋰二次電池中后，能夠有效緩解鋰枝晶的生長，降低鋰二次電池在各種極端及復(fù)雜環(huán)境中發(fā)生短路的風(fēng)險，延長鋰二次電池的循環(huán)壽命，提高鋰二次電池的安全性能。同時本發(fā)明的安全層不會降低鋰二次電池的能量密度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種安全層及鋰二次電池。

背景技術(shù)

目前鋰二次電池的應(yīng)用范圍越來越廣，使用的條件及環(huán)境也越來越復(fù)雜，如需要滿足高倍率充放電或具有長循環(huán)壽命或滿足在低溫環(huán)境下使用等，因此一次的使用不當(dāng)或誤操作導(dǎo)致鋰二次電池負(fù)極析鋰的風(fēng)險越來越高，且鋰二次電池在循環(huán)過程中，由于本身極化的影響，循環(huán)中后期負(fù)極析鋰的風(fēng)險明顯增加，導(dǎo)致鋰二次電池發(fā)生內(nèi)短路的風(fēng)險明顯增加，造成非常大的安全隱患。因此需要有效的技術(shù)來降低鋰二次電池在整個使用期間由于負(fù)極析鋰帶來的安全風(fēng)險。

在實(shí)際使用中，雖然在常規(guī)聚烯烴隔離膜上涂覆氧化物陶瓷層可以在一定程度上減輕鋰二次電池循環(huán)初期析鋰的風(fēng)險，但是隨著循環(huán)的進(jìn)行，析出的鋰會在負(fù)極不斷累積，因此仍不能從根本上解決問題；特別是在循環(huán)后期，遇到復(fù)雜的使用條件時，例如氣溫低時(如冬天)充電等，鋰枝晶的生長速度非常快，安全風(fēng)險會更大。因此如何提供一種可在復(fù)雜條件下使用且環(huán)境安全的鋰二次電池成為整個鋰電企業(yè)不得不面對的難題。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于背景技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的一目的在于提供一種安全層及鋰二次電池，當(dāng)所述安全層應(yīng)用到鋰二次電池中后，能夠有效緩解鋰枝晶的生長，降低鋰二次電池在各種極端及復(fù)雜環(huán)境中發(fā)生短路的風(fēng)險，延長鋰二次電池的循環(huán)壽命，提高鋰二次電池的安全性能。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種安全層及鋰二次電池，所述安全層不會降低鋰二次電池的能量密度。

為了達(dá)到上述目的，在本發(fā)明的一方面，本發(fā)明提供了一種安全層，用于隔開正極片和負(fù)極片。所述安全層包括至少兩層電子絕緣離子導(dǎo)通層以及至少一層吸收層。所述吸收層位于每相鄰兩層電子絕緣離子導(dǎo)通層之間。在安全層中，分別靠近正極片和負(fù)極片的一側(cè)為電子絕緣離子導(dǎo)通層。所述吸收層包括能夠可逆脫嵌鋰的物質(zhì)，且所述吸收層的電導(dǎo)率不小于10^-1S/m。

在本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明提供了一種鋰二次電池，其包括根據(jù)本發(fā)明一方面所述的安全層。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果為：

本發(fā)明的安全層包括吸收層和電子絕緣離子導(dǎo)通層，吸收層包括能夠可逆脫嵌鋰的物質(zhì)，因此當(dāng)所述安全層應(yīng)用到鋰二次電池中后，能夠有效緩解鋰枝晶的生長，降低鋰二次電池在各種極端及復(fù)雜環(huán)境中發(fā)生短路的風(fēng)險，延長鋰二次電池的循環(huán)壽命，提高鋰二次電池的安全性能。

本發(fā)明的安全層不會降低鋰二次電池的能量密度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的安全層的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的鋰二次電池的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的鋰二次電池的另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，附圖標(biāo)記說明如下：

1 正極片

11 正極集流體

12 正極活性物質(zhì)層

2 負(fù)極片

21 負(fù)極集流體

22 負(fù)極活性物質(zhì)層