一种隔膜、锂离子电池及改善锂离子电池性能的方法技术

本发明专利技术公开了一种隔膜、锂离子电池及改善锂离子电池性能的方法。该隔膜用于锂离子电池，包括静电纺丝压电纤维膜、传感电极单元以及绝缘单元，该静电纺丝压电纤维膜在交流电作用下能够产生微振动，该传感电极单元设置于静电纺丝压电纤维膜的第一侧面和第二侧面，用于为电纺丝纤维膜提供交流电；该绝缘单元设置于该传感电极单元的外表面，以保证具有压电传感功能隔膜的电子绝缘特性。应用该隔膜的锂离子电池可以通过交流电对静电纺丝纤维膜产生微振动，改善锂离子电池中电解液不均匀分布的状态，同时还可消除电解液中的锂枝晶，进而改善锂离子电池的性能。锂离子电池的性能。

【技术实现步骤摘要】
一种隔膜、锂离子电池及改善锂离子电池性能的方法


[0001]本专利技术涉及锂离子电池
，具体而言，涉及一种隔膜、锂离子电池及改善电池性能的方法。

技术介绍

[0002]电解液为锂离子电池的关键材料，是电池中离子传输的载体，一般由锂盐和有机溶剂组成。电解液在锂电池正、负极之间传导离子，在充放电过程中，电解液作为锂离子的传输媒介，帮助锂离子在其中自由移动，起着离子导电、电子绝缘的作用。其对锂离子电池的能量密度、功率密度、循环寿命、安全性能、宽温应用等起着关键性作用。但电解液在电池内部常容易分布不均，使得电池的电压不稳，电池性能大大下降。
[0003]因此，有必要对电解液的分散性能进行改善，进而提高锂离子电池的性能。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种隔膜、锂离子电池及改善锂离子电池性能的方法，以改善上述问题。
[0005]为了实现上述目的，本申请实施例提供了如下技术方案：
[0006]第一方面，本申请实施例提供一种用于锂离子电池的隔膜，所述隔膜包括：
[0007]静电纺丝压电纤维膜，其在交流电作用下能够产生微振动；
[0008]传感电极单元，其设置于所述静电纺丝纤维膜的第一侧面和第二侧面，用于为所述静电纺丝压电纤维膜提供交流电；
[0009]绝缘单元，其设置于所述传感电极单元的外表面，用于保证具有压电传感功能隔膜的电子绝缘特性。优选地，所述静电纺丝压电纤维膜为多孔聚偏二氟乙烯三氟乙烯薄膜；
[0010]所述多孔聚偏二氟乙烯三氟乙烯薄膜能够在交流电作用下产生规律性的机械形变；
[0011]所述交流电的频率为50
‑
1000Hz。
[0012]优选地，所述静电纺丝纤维膜的厚度为10
‑
25μm；
[0013]所述电极单元的厚度为0.5
‑
5μm。
[0014]优选地，所述传感电极单元包括第一传感电极和第二传感电极，所述第一传感电极设置于所述静电纺丝压电纤维膜的第一侧面，所述第二传感电极设置于所述静电纺丝压电纤维膜的第二侧面；
[0015]所述第一传感电极和所述第二传感电极为多孔导电金属薄膜经物理沉积固定于所述静电纺丝压电纤维膜的第一侧面和第二侧面后得到；
[0016]所述第一传感电极的厚度为0.5
‑
5μm；
[0017]所述第二传感电极的厚度为0.5
‑
5μm。
[0018]优选地，所述第一传感电极和所述第二传感电极分别为多孔铜电极、多孔铝电极；
[0019]所述物理沉积为蒸发沉积或溅射沉积。
[0020]优选地，所述绝缘单元包括第一绝缘层和第二绝缘层；
[0021]所述第一绝缘层至少覆盖所述第一传感电极中远离所述静电纺丝压电纤维膜的区域；
[0022]所述第二绝缘层至少覆盖所述第二传感电极中远离所述静电纺丝压电纤维膜的区域；
[0023]所述第一绝缘层和所述第二绝缘层为绝缘材料。
[0024]第二方面，本申请实施例还提供了上述隔膜的制备方法，所述制备方法包括：
[0025]获取静电纺丝压电纤维膜；
[0026]在所述静电纺丝纤维膜的第一侧面和第二侧面沉积电极，得到传感电极单元；
[0027]在所述传感电极单元的外表面涂覆绝缘材料，得到所述隔膜。
[0028]第三方面，本申请实施例还提供了一种锂离子电池，所述锂离子电池包括正极片、正极耳、负极片、负极耳、电解液以及上述的隔膜。
[0029]优选地，所述锂离子电池还包括第一传感信号线和第二传感信号线，所述第一传感信号线与所述第一传感电极电连接；所述第二传感信号线与所述第二传感电极电连接；
[0030]所述第一传感信号线和所述第二传感信号线用于与外部电源电连接，以为在所述锂离子电池呈静止状态时为所述第一传感电极和所述第二传感电极传输交流电。
[0031]第四方面，本申请实施例还提供了一种改善锂离子电池性能的方法，所述方法包括：
[0032]确定上述的锂离子电池是否呈静止状态；
[0033]如所述锂离子电池呈静止状态，为所述锂离子电池中传感电极单元提供交流电，使所述锂离子电池中静电纺丝压电纤维膜呈微振动状态；
[0034]如所述锂离子电池呈非静止状态，停止为所述锂离子电池中电极单元提供交流电。
[0035]本申请实施例提供了一种用于锂离子电池的隔膜，该隔膜包括静电纺丝压电纤维膜、传感电极单元以及绝缘单元，该静电纺丝纤维膜在交流电作用下能够产生微振动，该传感电极单元设置于静电纺丝纤维膜的第一侧面和第二侧面，用于为静电纺丝纤维膜提供交流电；该绝缘单元设置于该电极单元的外表面，用于保证具有压电传感功能隔膜的电子绝缘特性。应用该隔膜的锂离子电池可以通过交流电对静电纺丝压电纤维膜产生微振动，改善锂离子电池中电解液不均匀分布的状态，同时还可消除电解液中的锂枝晶，进而改善锂离子电池的性能。
具体实施方式
[0036]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0037]基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0038]电解液为锂离子电池的关键材料，是电池中离子传输的载体，一般由锂盐和有机溶剂组成。电解液在锂电池正、负极之间传导离子，在充放电过程中，电解液作为锂离子的
传输媒介，帮助锂离子在其中自由移动，起着离子导电、电子绝缘的作用。其对锂离子电池的能量密度、功率密度、循环寿命、安全性能、宽温应用等起着关键性作用。但电解液在电池内部常容易分布不均，使得电池的电压不稳，电池性能大大下降。
[0039]因此，有必要对电解液的分散性能进行改善，进而提高锂离子电池的性能。
[0040]为实现上述目的，本专利技术实施例提供了一种用于锂离子电池的隔膜，该隔膜包括静电纺丝压电纤维膜、传感电极单元及绝缘单元。
[0041]具体地，该静电纺丝压电纤维膜在交流电作用下能够产生微振动；该传感电极单元设置于该静电纺丝压电纤维膜的第一侧面和第二侧面，用于为该静电纺丝压电纤维膜提供交流电；该绝缘单元设置于该传感电极单元的外表面，用于保证具有压电传感功能隔膜的电子绝缘特性。
[0042]应理解的是，该静电纺丝压电纤维膜为呈平面薄膜状，该第一侧面与该第二侧面位于该静电纺丝压电纤维膜的正面与反面，该传感电极单元包括两个传感电极，该两个传感电极分别位于该第一侧面以及该第二侧面。该两个传感电极与该静电纺丝压电纤维膜呈接触状态。该绝缘单元至少覆盖该两个传感电极中裸露的部分，该绝缘单元与该两个传感电极的外表面是呈接触状态的。
[0043]在本专利技术实施例中，静电纺丝压电纤维膜可以在交流电作用下产生微振动，改变静电纺丝压电纤维本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隔膜，用于锂离子电池，其特征在于，包括：静电纺丝压电纤维膜，其在交流电作用下能够产生微振动；传感电极单元，其设置于所述静电纺丝压电纤维膜的第一侧面和第二侧面，用于为所述静电纺丝纤压电维膜提供交流电；绝缘单元，其设置于所述传感电极单元的外表面，以用于保证具有压电传感功能隔膜的电子绝缘特性。2.根据权利要求1所述的隔膜，其特征在于，所述静电纺丝压电纤维膜为多孔聚偏二氟乙烯三氟乙烯薄膜；所述多孔聚偏二氟乙烯三氟乙烯薄膜能够在所述交流电作用下产生规律性的机械形变；所述交流电的频率为50
‑
1000Hz。3.根据权利要求1所述的隔膜，其特征在于，所述静电纺丝压电纤维膜的厚度为10
‑
25μm；所述传感电极单元的厚度为0.5
‑
5μm。4.根据权利要求1所述的隔膜，其特征在于，所述传感电极单元包括第一传感电极和第二传感电极，所述第一传感电极设置于所述静电纺丝压电纤维膜的第一侧面，所述第二传感电极设置于所述静电纺丝压电纤维膜的第二侧面；所述第一传感电极和所述第二传感电极为多孔导电金属薄膜经物理沉积固定于所述静电纺丝压电纤维膜的第一侧面和第二侧面后得到；所述第一电极的厚度为0.5
‑
5μm；所述第二电极的厚度为0.5
‑
5μm。5.根据权利要求4所述的隔膜，其特征在于，所述第一传感电极和所述第二传感电极分别为多孔铜电极、多孔铝电极；所述物理沉积为蒸发沉积或溅射沉积。...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭晓丽，苏凯，张千，胡潇然，向勇，翁士杰，徐海力，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：