[实用新型]锂离子电池隔膜及具有其的锂离子电池

说明书

本实用新型涉及一种锂离子电池隔膜，包括层叠设置的多孔基材层和吸氧层，吸氧层包括氧气吸收材料。本实用新型还涉及一种锂离子电池，包括正极、负极、设置在正极与负极之间的锂离子电池隔膜以及电解液，锂离子电池隔膜包括如上的锂离子电池隔膜，吸氧层靠近正极。

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，特别是涉及锂离子电池隔膜及具有其的锂离子电池。

背景技术

隔膜是锂离子电池的重要组成部分之一。目前商用比较广泛的隔膜是单层聚乙烯隔膜(PE)、聚丙烯隔膜(PP)、PP/PE/PP三层复合隔离膜和具有陶瓷涂覆的PP/PE隔膜。隔膜的主要作用是有效的隔离正负极极片、阻止正负极之间的电子传导，同时保证锂离子能够有效、快速的通过。合适的孔隙率是隔膜实现上述功能的关键，孔隙率太小不利于电解液中锂离子的穿梭，导致电池内阻过大和循环寿命降低；而孔隙率太大又不能有效阻断电子传输，引起自放电或内短路。除此之外，隔膜是保障锂离子电池安全的重要组成部分，人们普遍认为高温下隔膜崩溃(PE，PP隔膜的崩溃温度分别是150℃和170℃左右)造成内短路是锂电池热失控的主要原因。

电池的安全性对充分发挥其高比能具有重要的作用。但是，隔膜要有效保障锂电池的安全、防止锂电池热失控，仅仅靠防止内短路是不够的，特别是对于高比能锂离子电池。从2016年下旬发布的《节能与新能源汽车技术路线图》来看，到2020年我国动力电池单体的发展目标是电池比能量达到300Wh/kg，寿命达到4000次或10年。可预见，高比能量的锂离子电池的研发必将获得强大的推进力。

因此，亟需提高锂离子动力电池的安全性。

实用新型内容

基于此，有必要针对现有的锂离子电池的安全性能不够好的问题，提供一种锂离子电池隔膜及具有其的锂离子电池。

一种锂离子电池隔膜，包括层叠设置的多孔基材层、多孔陶瓷层以及吸氧层，所述多孔陶瓷层设置在所述多孔基材层的表面，所述吸氧层设置在所述多孔基材层或所述多孔陶瓷层的表面。

在其中一个实施例中，所述多孔陶瓷层为一层，设置在所述多孔基材层的一个表面，所述吸氧层设置在所述多孔基材层的另一个表面。

在其中一个实施例中，所述多孔陶瓷层为两层，分别设置在所述多孔基材层的两个表面，所述吸氧层为一层，设置在任意一层所述多孔陶瓷层的表面。

在其中一个实施例中，所述多孔陶瓷层为两层，分别设置在所述多孔基材层的两个表面，所述吸氧层为两层，分别设置在两层所述多孔陶瓷层的表面。

在其中一个实施例中，所述吸氧层的厚度为0.2-2μm。

在其中一个实施例中，所述吸氧层的孔隙率为20～60％，孔径为10～1000nm。

在其中一个实施例中，所述多孔陶瓷层的厚度为5-20μm。

在其中一个实施例中，所述多孔陶瓷层的孔隙率为40～60％，孔径为10～2000nm。

在其中一个实施例中，所述多孔基材层的厚度为2-20μm，孔隙率为20-80％，孔径为10-1500nm，孔密度为1×10⁴-1×10⁸cm²。

一种锂离子电池，包括正极、负极、设置在所述正极与所述负极之间的锂离子电池隔膜以及电解液，所述锂离子电池隔膜包括如上所述的锂离子电池隔膜，所述吸氧层靠近所述正极。

本实用新型通过在多孔基材层表面层叠吸氧层，构成多层结构的隔膜。使隔膜具有吸收氧气的能力，能够有效降低电池内氧气的含量，极大地降低氧气穿透隔膜在有限空间内与强还原性的负极发生反应的机率，从而有效避免因氧气发生反应放热所引起的电池热失控，极大地提高了电池的安全性。

附图说明