[发明专利]一种具有分级保液能力的电池三维夹层隔膜结构

说明书

本发明公开了一种具有分级保液能力的电池三维夹层隔膜结构，包括前后间隔分布的前表面层基膜(11)和后表面层基膜(12)；前表面层基膜(11)和后表面层基膜(12)之间的空腔内，从上到下间隔设置有多个横向分布的储液夹层(2)；储液夹层(2)，用于将前表面层基膜(11)和后表面层基膜(12)之间的空腔，分隔成多个独立的储液通道；每个储液夹层(2)包括多个依次连接在一起夹层单体(4)；夹层单体为开口向上的凹槽结构；任意相邻的两个夹层单体之间的连接处，开有垂直上下贯通的互通孔(3)。本发明结构设计科学，可控实现电解液分级储存在不同高度层级处，从而防止了因电解液缺乏而导致的电池安全及电性能问题。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，特别是涉及一种具有分级保液能力的电池三维夹层隔膜结构。

背景技术

电池作为当下绿色能源发展的主力军，其电性能以及安全性是人们关注的重点。而隔膜作为电池主要组成部分，其对电池起到举足轻重的作用。

目前，电池在电池包(PACK)中的排布方式主要为直立式放置，这种放置方式，必然会使得电解液因重力作用，部分沉聚在电池底部。而当电解液需要被启用时，往往需要一定的时间才能将底部的电解液传递到上部，因此便会产生浓度差，严重影响了电池的倍率性能。同时，电池极组在卷绕时，由于张力不同导致部分位置的张力增大，相应部分电解液量会降低，造成在充放电过程中，会因电解液缺乏造成析锂或者死区，严重影响电池的安全性能。

因此，针对以上问题，目前迫切需要开发出相应的技术方案。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的技术缺陷，提供一种具有分级保液能力的电池三维夹层隔膜结构。

为此，本发明提供了一种具有分级保液能力的电池三维夹层隔膜结构，包括前后间隔分布的前表面层基膜和后表面层基膜；

前表面层基膜和后表面层基膜之间的空腔内，从上到下依次间隔设置有多个横向分布的储液夹层；

储液夹层，用于将前表面层基膜和后表面层基膜之间的空腔，分隔成多个独立的储液通道；

每个储液夹层包括多个依次连接在一起夹层单体；

夹层单体为开口向上的凹槽结构；

任意相邻的两个夹层单体之间的连接处，开有垂直上下贯通的互通孔。

其中，多个储液夹层等间隔分布在前表面层基膜和后表面层基膜之间的空腔内。

其中，夹层单体为开口向上的V型或者凹字形结构。

其中，前表面层基膜和后表面层基膜的厚度为2～50um。

其中，电池三维夹层隔膜结构的具体制备工序为：

首先，后表面层基膜表面，通过模具注塑方法形成多个储液夹层和后表面层基膜的初步复合，获得初步复合体，其中，两个夹层单体中间留有互通孔3；

随后，在储液夹层的前侧表面覆盖前表面层基膜，并控制热温度50～120℃，使初步复合体与前表面层基膜粘结，最终形成电池三维夹层隔膜结构。

由以上本发明提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本发明提供了一种具有分级保液能力的电池三维夹层隔膜结构，其结构设计科学，可以可控实现电解液分级储存在不同高度层级处，从而防止了因电解液缺乏而导致的电池安全及电性能问题，具有重大的生产实践意义。

此外，本发明提供的具有分级保液能力的电池三维夹层隔膜结构，灵活性较高，可以根据极片不同位置涂覆量的差异，灵活设计通道尺寸、分布位置以及密集度，从而可控定向分布电液。目前所有的隔膜都不具备此结构及功能。

附图说明