CN218242153U - 锂离子电池隔膜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种锂离子电池隔膜，包括作为基材的基膜，在所述基膜两面均固定连接有增强结构；所述增强结构包括依次层叠在所述基膜表面的陶瓷涂层、第一防火层和第二防火层；所述基膜、陶瓷涂层、第一防火层和第二防火层间设置有贯穿隔膜两侧的微孔，所述微孔用于通过锂离子而阻隔电极颗粒；所述基膜中设置有若干第一气囊，用于填充阻燃剂；所述第一防火层中设置有若干第二气囊，用于填充阻燃发泡剂A剂；所述第二防火层中设置有若干第三气囊，用于填充阻燃发泡剂B剂。本实用新型实现对锂电池隔膜的增强，提高防短路、防火的性能，进而保证锂离子电池的使用安全。

Description

锂离子电池隔膜

技术领域

本实用新型涉及锂电池技术领域，特别是指一种锂离子电池隔膜。

背景技术

随着近年来对环保的要求越来越严格，新能源汽车逐渐取代汽油车在市场中的地位，被越来越多人所青睐。随着新能源汽车的普及，其中的功能部件锂离子电池也得到了越来越多的应用。

在锂离子电池的结构中，隔膜是关键的内层组件之一，隔膜的性能直接决定了电池的界面结构、内阻等，直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性，性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。隔膜的主要作用是使电池的正、负极分隔开来，防止两极接触而短路，此外还具有能使电解质离子通过的功能；隔膜材质是不导电的，其物理化学性质对电池的性能有很大的影响；电池的种类不同，采用的隔膜也不同。

对于锂离子电池系列，由于电解液为有机溶剂体系，因而需要有耐有机溶剂的隔膜材料，一般采用高强度薄膜化的聚烯烃多孔膜。现有的锂离子电池隔膜强度低，容易被穿透造成电池内部短路，影响其正常使用，甚至由于短路的高温导致电池燃烧爆炸，给电池的使用带来安全隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种锂离子电池隔膜，实现对锂电池隔膜的增强，提高防短路、防火的性能，进而保证锂离子电池的使用安全。

为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是：

一种锂离子电池隔膜，包括作为基材的基膜，在所述基膜两面均固定连接有增强结构；所述增强结构包括依次层叠在所述基膜表面的陶瓷涂层、第一防火层和第二防火层；所述基膜、陶瓷涂层、第一防火层和第二防火层间设置有贯穿隔膜两侧的微孔，所述微孔用于通过锂离子而阻隔电极颗粒；所述基膜中设置有若干第一气囊，用于填充阻燃剂；所述第一防火层中设置有若干第二气囊，用于填充阻燃发泡剂A剂；所述第二防火层中设置有若干第三气囊，用于填充阻燃发泡剂B剂。

所述第一气囊为橄榄球形状，且所述第一气囊的长轴方向与所述微孔相垂直。

所述微孔的孔径小于1μm。

所述基膜是PP膜、PE膜或者两者的复合膜。

所述陶瓷涂层是氧化铝陶瓷涂层、勃姆石涂层或者两者的复合涂层。

所述第一防火层、第二防火层均是玻纤加强聚氯乙烯膜。

所述基膜中填充的阻燃剂是磷酸类阻燃剂、有机硅类阻燃剂、无机阻燃剂、氢氧化铝阻燃剂中的一种或者几种。

所述第一防火层中填充的阻燃发泡剂A剂是阻燃型聚氨酯发泡胶黑料，所述第二防火层中填充的阻燃发泡剂B剂是阻燃型聚氨酯发泡胶白料。

采用上述技术方案后，本实用新型具有以下技术效果：

①通过在基膜的表面固定连接增强结构，增强结构由陶瓷涂层、第一防火层和第二防火层组成，可以对基膜进行增强，提高了防火、防短路的性能，保障锂离子电池的使用安全；

②陶瓷涂层提高了隔膜的抗穿刺性能；

③第一防火层、第二防火层内分别填充阻燃发泡剂的A剂和B剂，当隔膜被穿刺时，A剂与B剂接触产生发泡胶，实现阻塞被穿刺的孔道而阻隔电极颗粒的流动，从而避免发生短路；

④基膜内填充了阻燃剂，使得隔膜具有防火阻燃的性能。

附图说明

图1为本实用新型具体实施例的整体结构示意图；

图2为本实用新型具体实施例的剖视图；

附图标号说明：

1----基膜； 11---第一气囊； 2----陶瓷涂层；

3----第一防火层； 31---第二气囊； 4----第二防火层；

41---第三气囊； 5----微孔； a----阻燃剂；

b----阻燃发泡剂A剂； c----阻燃发泡剂B剂。

具体实施方式

为了进一步解释本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来对本实用新型进行详细阐述。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型实施例的详细描述并非旨在限制本实用新型要保护的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型所要保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型实施例的描述中，需要理解的是，指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型的实施例而简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”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者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”、“相连”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。

此外，本实用新型提供了各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

参考图1和图2所示，本实用新型公开了一种锂离子电池隔膜，包括作为基材的基膜1；在基膜1两面均固定连接有增强结构；

增强结构包括依次层叠在基膜1表面的陶瓷涂层2、第一防火层3和第二防火层4；基膜1、陶瓷涂层2、第一防火层3和第二防火层4间设置有贯穿隔膜两侧的微孔5，微孔5用于通过锂离子而阻隔电极颗粒；

基膜1中设置有若干第一气囊11，用于填充阻燃剂a；

第一防火层3中设置有若干第二气囊31，用于填充阻燃发泡剂A剂b；

第二防火层4中设置有若干第三气囊41，用于填充阻燃发泡剂B剂c。

以下示出了本实用新型的具体实施例。

上述基膜1可以是PP膜、PE膜或者两者的复合膜。

上述陶瓷涂层2可以是氧化铝陶瓷涂层2、勃姆石涂层或者两者的复合涂层。

上述微孔5的孔径小于1μm，以满足仅供锂离子通过的性能要求，并且能保证阻隔电极颗粒，进而避免造成短路。

上述第一防火层3、第二防火层4可以是玻纤加强聚氯乙烯膜。

上述第一气囊11为橄榄球形状，且第一气囊11的长轴方向与微孔5相垂直，使得基膜1被刺穿时穿刺物更容易与第一气囊11内的阻燃剂a接触，阻燃效果更好。

上述基膜1中填充的阻燃剂a可以是磷酸类阻燃剂、有机硅类阻燃剂、无机阻燃剂、氢氧化铝阻燃剂中的一种或者几种。

上述第一防火层3中填充的阻燃发泡剂A剂b可以是阻燃型聚氨酯发泡胶黑料，则第二防火层4中填充的阻燃发泡剂B剂c可以是阻燃型聚氨酯发泡胶白料。

本实用新型的工作原理为：

①在使用时，锂离子通过微孔5往返隔膜两侧；

②当隔膜发生穿刺时，穿刺物进入第一防火层3、第二防火层4时刺穿其中的阻燃发泡剂A剂b和B剂，使得两成分混合在一起产生发泡胶进行发泡，阻塞了被穿刺的孔道，阻止隔膜两侧的电极颗粒发生接触而避免形成短路；

③当基膜1被刺穿时，基膜1中的阻燃剂a被释放出来，产生防火阻燃的效果。

通过上述方案，本实用新型通过在基膜1的表面固定连接增强结构，增强结构由陶瓷涂层2、第一防火层3和第二防火层4组成，可以对基膜1进行增强，提高了防火、防短路的性能，保障锂离子电池的使用安全。

其中，陶瓷涂层2提高了隔膜的抗穿刺性能；第一防火层3、第二防火层4内分别填充阻燃发泡剂的A剂和B剂，当隔膜被穿刺时，A剂与B剂接触产生发泡胶，实现阻塞被穿刺的孔道而阻隔电极颗粒的流动，从而避免发生短路；基膜1内填充了阻燃剂a，使得隔膜具有防火阻燃的性能。

上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。

Claims (5)

1.一种锂离子电池隔膜，包括作为基材的基膜，其特征在于：

在所述基膜两面均固定连接有增强结构；

所述增强结构包括依次层叠在所述基膜表面的陶瓷涂层、第一防火层和第二防火层；所述基膜、陶瓷涂层、第一防火层和第二防火层间设置有贯穿隔膜两侧的微孔，所述微孔用于通过锂离子而阻隔电极颗粒；

所述基膜中设置有若干第一气囊，用于填充阻燃剂；

所述第一防火层中设置有若干第二气囊，用于填充阻燃发泡剂A剂；

所述第二防火层中设置有若干第三气囊，用于填充阻燃发泡剂B剂。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池隔膜，其特征在于：

所述第一气囊为橄榄球形状，且所述第一气囊的长轴方向与所述微孔相垂直。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池隔膜，其特征在于：

所述微孔的孔径小于1μm。

4.根据权利要求1所述的锂离子电池隔膜，其特征在于：

所述第一防火层、第二防火层均是玻纤加强聚氯乙烯膜。

5.根据权利要求1所述的锂离子电池隔膜，其特征在于：

所述第一防火层中填充的阻燃发泡剂A剂是阻燃型聚氨酯发泡胶黑料，所述第二防火层中填充的阻燃发泡剂B剂是阻燃型聚氨酯发泡胶白料。

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