[发明专利]安全层及锂二次电池

说明书

本发明提供一种安全层及锂二次电池。所述安全层用于隔开正极片和负极片。所述安全层包括至少两层电子绝缘离子导通层以及至少一层吸收层。所述吸收层位于每相邻两层电子绝缘离子导通层之间。在安全层中，分别靠近正极片和负极片的一侧为电子绝缘离子导通层。吸收层包括能够可逆脱嵌锂的物质，且吸收层的电导率不小于10^‑1S/m。所述安全层应用到锂二次电池中后，能够有效缓解锂枝晶的生长，降低锂二次电池在各种极端及复杂环境中发生短路的风险，延长锂二次电池的循环寿命，提高锂二次电池的安全性能。同时本发明的安全层不会降低锂二次电池的能量密度。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种安全层及锂二次电池。

背景技术

目前锂二次电池的应用范围越来越广，使用的条件及环境也越来越复杂，如需要满足高倍率充放电或具有长循环寿命或满足在低温环境下使用等，因此一次的使用不当或误操作导致锂二次电池负极析锂的风险越来越高，且锂二次电池在循环过程中，由于本身极化的影响，循环中后期负极析锂的风险明显增加，导致锂二次电池发生内短路的风险明显增加，造成非常大的安全隐患。因此需要有效的技术来降低锂二次电池在整个使用期间由于负极析锂带来的安全风险。

在实际使用中，虽然在常规聚烯烃隔离膜上涂覆氧化物陶瓷层可以在一定程度上减轻锂二次电池循环初期析锂的风险，但是随着循环的进行，析出的锂会在负极不断累积，因此仍不能从根本上解决问题；特别是在循环后期，遇到复杂的使用条件时，例如气温低时(如冬天)充电等，锂枝晶的生长速度非常快，安全风险会更大。因此如何提供一种可在复杂条件下使用且环境安全的锂二次电池成为整个锂电企业不得不面对的难题。

发明内容

鉴于背景技术中存在的问题，本发明的一目的在于提供一种安全层及锂二次电池，当所述安全层应用到锂二次电池中后，能够有效缓解锂枝晶的生长，降低锂二次电池在各种极端及复杂环境中发生短路的风险，延长锂二次电池的循环寿命，提高锂二次电池的安全性能。

本发明的另一目的在于提供一种安全层及锂二次电池，所述安全层不会降低锂二次电池的能量密度。

为了达到上述目的，在本发明的一方面，本发明提供了一种安全层，用于隔开正极片和负极片。所述安全层包括至少两层电子绝缘离子导通层以及至少一层吸收层。所述吸收层位于每相邻两层电子绝缘离子导通层之间。在安全层中，分别靠近正极片和负极片的一侧为电子绝缘离子导通层。所述吸收层包括能够可逆脱嵌锂的物质，且所述吸收层的电导率不小于10^-1S/m。

在本发明的另一方面，本发明提供了一种锂二次电池，其包括根据本发明一方面所述的安全层。

相对于现有技术，本发明的有益效果为：

本发明的安全层包括吸收层和电子绝缘离子导通层，吸收层包括能够可逆脱嵌锂的物质，因此当所述安全层应用到锂二次电池中后，能够有效缓解锂枝晶的生长，降低锂二次电池在各种极端及复杂环境中发生短路的风险，延长锂二次电池的循环寿命，提高锂二次电池的安全性能。

本发明的安全层不会降低锂二次电池的能量密度。

附图说明

图1为本发明的安全层的一实施例的结构示意图；

图2为本发明的锂二次电池的一实施例的结构示意图；

图3为本发明的锂二次电池的另一实施例的结构示意图。

其中，附图标记说明如下：

1 正极片

11 正极集流体

12 正极活性物质层

2 负极片

21 负极集流体

22 负极活性物质层