[實用新型]一種能有效抑制鋰枝晶生成的鋰電池隔膜

有效

• 申請號: 201920654210.0
• 申請日: 2019-05-08
• 公開（公告）號: CN209626297U
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: 黃樂飛;鄧斌;沈左松;張安
• 申請（專利權）人: 泰州衡川新能源材料科技有限公司
• 主分類號: H01M2/16
• 分類號: H01M2/16;H01M2/18
• 代理公司: 無錫市匯誠永信專利代理事務所(普通合伙) 32260
• 代理人: 王闖

本實用新型公開了一種能有效抑制鋰枝晶生成的鋰電池隔膜，包括多孔基膜，所述多孔基膜的一側設有緩沖抑制層，另一側設有陶瓷顆粒層。所述緩沖抑制層采用PMDS、POE、EVA材質中的任一種，其上設置有若干個與所述多孔基膜連通的一號通孔。所述一號通孔沿所述緩沖抑制層厚度方向設置并呈曲線型結構。本實用新型通過陶瓷顆粒層的設置提高了隔膜耐高溫的性能，通過緩沖抑制層的設置增強了隔膜的抗穿刺能力，通過曲線型結構的一號通孔緩解了鋰離子的嵌入壓力，分散了鋰離子沉積作用，進而有效抑制了鋰枝晶的形成，提高了鋰電池的安全性能。

技術領域

本實用新型涉及鋰電池隔膜領域，尤其涉及一種能有效抑制鋰枝晶生成的鋰電池隔膜。

背景技術

在鋰電池的結構中，隔膜是關鍵的內層組件之一，能起到防止電池正極與負極直接接觸發生短路的作用，是影響電池安全性能的關鍵部分。在鋰電池充放電的過程中，若負極嵌鋰量不足，鋰離子未能完全嵌入位置，或高倍率充電及低溫充電時，負極容易產生鋰枝晶，而鋰枝晶在鋰電池循環過程中不僅會降低鋰電池充放電的效率，而且可能刺破隔膜造成電池短路，帶來安全隱患?，F有技術中，通過在隔膜表面涂覆氧化鋁等涂層來增強隔膜的抗穿刺強度，但這種方式并不能抑制鋰枝晶的形成，而且對鋰枝晶的阻擋作用也十分有限。

實用新型內容

為克服上述缺點，本實用新型的目的在于提供一種能有效抑制鋰枝晶生成的鋰電池隔膜，通過改進隔膜的結構，不僅提高了隔膜的抗穿刺能力，而且有效抑制了鋰枝晶的形成。

為了達到以上目的，本實用新型采用的技術方案是：一種能有效抑制鋰枝晶生成的鋰電池隔膜，包括多孔基膜，所述多孔基膜的一側設有緩沖抑制層，另一側設有陶瓷顆粒層。所述緩沖抑制層采用PMDS、POE、EVA材質中的任一種，其上設置有若干個與所述多孔基膜連通的一號通孔。所述一號通孔沿所述緩沖抑制層厚度方向設置并呈曲線型結構。

進一步來說，所述多孔基膜沿其厚度方向上設置有與所述一號通孔連通的二號通孔，所述二號通孔呈沙漏型結構。通過二號通孔的設置實現了鋰離子的流通，通過沙漏型結構的二號通孔增強了隔膜的吸液、掛液的能力。

進一步來說，所述緩沖抑制層遠離所述多孔基膜的一側還設有硫化聚丙烯腈導電顆粒層。通過硫化聚丙烯腈導電顆粒層的設置可在鋰電池負極生成固態電解質，進一步抑制鋰枝晶的生長。

進一步來說，所述緩沖抑制層、多孔基膜之間還設有粘結層，所述粘結層采用SBR、CMC、聚丙烯酸中的任一種或多種。

進一步來說，所述多孔基膜采用PE或PP材料。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果在于：通過與鋰電池正極接觸的陶瓷顆粒層提高了隔膜的耐高溫性能，避免了隔膜在充放電過程中因受熱而產生的尺寸變化；通過與鋰電池負極接觸的緩沖抑制層增強了隔膜的抗穿刺能力，通過PMDS、POE、EVA材質的選擇使得緩沖抑制層具有極好的化學惰性，能兼容多種電解液，并且通過材質本身具備的高彈性模量能夠在鋰枝晶產生過程中起到很好的抑制作用；通過曲線型結構的一號通孔的設置保證了鋰離子的流通，并且在鋰離子嵌入過程中能起到緩沖作用，分散了鋰離子的沉積作用，進而抑制了鋰枝晶的形成，提高了鋰電池使用的安全穩定性。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例的結構示意圖。

圖中：

1-多孔基膜；11-二號通孔；2-緩沖抑制層；21-一號通孔；3-陶瓷顆粒層；4-硫化聚丙烯腈導電顆粒層；5-粘結層。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的較佳實施例進行詳細闡述，以使本實用新型的優點和特征能更易于被本領域技術人員理解，從而對本實用新型的保護范圍做出更為清楚明確的界定。

實施例