[实用新型]高安全性大电流隔膜锂电池

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种隔膜锂电池，尤其涉及一种高安全性大电流隔膜锂电池。

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，中国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。

锂电池的安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。改善上述安全问题的方法较多，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。

传统锂电池的上述各种问题，很重要的原因是由隔膜性能决定的，一般隔膜的电子通过性不足，不能达到快速充电的目的，也存在绝缘性能不足、机械强度不够等问题。

为了解决上述问题，专利申请号为“201410111400.X”、名称为“一种纳米壳聚糖复合锂电池隔膜及制造方法”的发明专利申请，公开了一种性能优异的纳米壳聚糖复合锂电池隔膜，其是以(纳米壳聚糖溶胶粒子和微米壳聚糖溶胶粒子)网络作为支撑体，经流延、干燥形成纳米壳聚糖复合薄膜。该膜具优异三维 网络构象，孔隙率大于80％以上，隔膜的厚度为5～60μm。该膜无应力效应、无形态记忆效应；该膜在电解液中及-40—150℃下，具化学稳定性、形态尺寸稳定性、热稳定性、绝缘性及良好的物理机械强度(抗张、抗冲击、柔韧曲绕等)；与电解液有良好的吸附亲和性。纳米壳聚糖组合膜具阳电荷特征，可为正电锂离子提供自由通道。

上述锂电池隔膜虽然具有很多优点，但是在电流很大的快速充电应用场合中，该隔膜不能对锂离子通过量进行有效制约，在较为极端的情况下还是可能会导致电流过大、电池壳体内温度过高而损坏电池的问题，而且，因为隔膜性能优异，所以其出现问题时壳体内的温度已经很高，所以可能出现爆炸较为严重的问题。

专利申请号为“201510394619.X”的发明专利申请，公开了一种隔膜锂电池，包括有壳体、正极材料、负极材料和隔膜；在所述负极材料和隔膜之间还安装有保护层；所述保护层包括有可沿壳体平移滑动的节流板和位于两块所述节流板之间的固定网；在所述节流板的上下边缘分别安装有滑挡块，所述滑挡块与开设在壳体顶面、底面的滑槽相匹配；在所述固定网的每个节点上固定有由热膨胀材料做成的节流球；在两块所述节流板上各所述节流球所正对的位置处均开设有节流孔，所述节流孔的直径小于节流球的直径；在所述壳体上开设有出气单向阀，所述出气单向阀与所述滑挡块位置正对；该隔膜锂电池能够有效保护隔膜，防止电池内短路；同时具有良好的过压保护装置。

但是，该锂电池封堵锂离子是依靠节流球封堵节流板的节流孔来实现，其封堵结构具有柔性，所以效果较为缓慢，不能在必要时候快速减小锂离子通过量、减小电流、降低温度；而且该锂电池的结构较为复杂，结构越复杂可能导致问题的环节就越多。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种高安全性大电流隔膜锂电池。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种高安全性大电流隔膜锂电池，包括壳体、正极、负极和隔膜，所述正极包括正极柱和置于正极柱周围的正极填料，所述负极包括负极柱和置于负极柱周围的负极填料，所述隔膜置于所述正极与所述负极之间；所述隔膜为纳米壳聚糖复合锂电池隔膜；所述高安全性大电流隔膜锂电池还包括第一安装块、第二安装块、活动隔离板和固定隔离板，所述第一安装块和所述第二安装块分别安装于所述壳体的相对两个内壁上，相互平行且靠近的所述活动隔离板和所述固定隔离板安装在所述第一安装块和所述第二安装块之间，所述活动隔离板和所述固定隔离板位于所述隔膜与所述负极之间且靠近所述隔膜，所述活动隔离板和所述固定隔离板上分别设有多个均匀间隔的通孔，所述第一安装块上设有活动凹槽，所述第二安装块设有内腔且其腔壁上设有开口，所述活动隔离板的第一端置于所述活动凹槽内并能够移动，所述活动隔离板的第二端穿过所述第二安装块的开口并置于其内腔中，所述活动隔离板的第二端设有端头，所述端头的宽度大于所述开口的宽度，所述内腔内设有弹性囊体，所述弹性囊体内装有蒸发液，所述弹性囊体的对应外表面分别与所述内腔的多个内壁和所述端头粘结连接。