[实用新型]一种电动汽车用锂电池隔膜

说明书

技术领域

一种电动汽车用锂电池隔膜，属于锂离子电池领域。

背景技术

目前，在国家政策的支持下,锂电池在电动汽车上得到大力推广，电池的安全性被认为是制约电动汽车发展的关键因素之一,安全性也成为未来电动汽车需要攻克的技术难题。为了促进各电池生产企业技术的发展,国家工业和信息化部于2015年5月下发GB/T31485-2015《电动汽车用动力蓄电池安全要求及实验方法》，从2015年5月15日实施。

全问题主要表现为电池起火、爆炸，其直接原因为电池内部局部发生短路，短路点进行大电流放电，产生大量热量无法及时扩散，电芯局部温度瞬间过高引起电解液、隔膜燃烧，电池负极SEI膜分解、正极材料分解，产生大量气体，电芯失效。造成电芯内部短路的原因有挤压、重冲、过充、过放、短路、振动、跌落、焚烧、加热、针刺等，其中针刺项目测试比较难通过，针刺测试操作方法为使用一定直径的钢针、在规定的速度下，从垂直于电池极板的方向贯穿，贯穿位置为电芯中心。改善针刺的方法较多，如从电解液添加剂、正极材料、负极材料等方面，但改善效果甚微。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够改善针刺能力的锂电池隔膜。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案：一种电动汽车用锂电池隔膜，在锂电池隔膜的一面涂敷无机Al₂O₃涂层，所述无机Al₂O₃涂层正对正极片，并且无机Al₂O₃涂层由无机Al₂O₃微粒通过特殊粘结剂黏附而成。

所述无机Al₂O₃涂层厚度为4um。

本实用新型同现有技术相比所具有的有益效果为：通过在锂电池隔膜一面涂敷高度均匀4um厚度的无机Al2O3安全保护层，无机Al2O3安全保护层使隔膜具有高耐热性，提高了电池的抗针刺能力。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中，1为锂电池隔膜，2为无机Al₂O₃微粒。

具体实施方式

如图1所示，一种电动汽车用锂电池隔膜，在锂电池隔膜的一面涂敷无机Al₂O₃涂层，所述无机Al₂O₃涂层正对正极片，并且无机Al₂O₃涂层由无机Al₂O₃微粒通过特殊粘结剂黏附而成。

所述无机Al₂O₃涂层厚度为4um。

锂电池在卷绕时应将无机Al₂O₃涂层面对准正极片。

本实用新型的安全性能测试。

1）分别选用常规隔膜的电池、无机Al₂O₃涂层隔膜，各取样10pcs，使用1C充电电流，采用恒流恒压方法将电芯充电满电，截至电压4.2V，电流0.01C。

2）用Ф5的耐高温钢针（针尖的圆锥角度为45-60°，针的表面光洁，无锈浊、氧化层及油污），以（25±5）mm/s的速度，从垂直于电芯极板的方向贯穿，贯穿位置宜靠近所刺面的几何中心，钢针停留在电芯中。

3）观察1h；

4）测试结果见表1，使用常规隔膜的锂电池，测试10个电芯，有6个通过，4个起火；使用无机Al2O3涂层隔膜的电芯测试10个电芯，全部通过。

表1

从两种隔膜对比来看，采用常规隔膜进行针刺实验时，电池有40%发生起火现象，未起火的电池温度在104-126℃之间；相比之下，采用无机Al₂O₃涂层隔膜进行针刺测试时，电池0%起火，且未起火的电池温度在74-98℃之间，从数据可以看到，采用无机Al2O3涂层隔膜的设计方法电芯针刺测试通过率明显改善，且测试时电芯内部温度较低，电芯安全性得到明显改善，其主要原因为无机Al₂O₃涂层使得隔膜耐高温性能提高，因此当针刺后，针刺部分并未进一步扩大，同时由于无机Al₂O₃涂层隔膜导热性好，因此使得短路处的产生地热量能够足够扩散，因此提升电池的安全性。