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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电池,具体涉及锂离子电池。
技术介绍
1、锂离子电池在现代电子设备、电动汽车以及可再生能源储存领域中具有广泛应用,因其高能量密度、长循环寿命和低自放电率等特点而受到关注。然而,锂离子电池在充放电过程中容易出现锂枝晶现象,即锂离子在电极表面沉积形成锂金属晶须。锂枝晶的生长可能穿透电池的隔膜,导致正负极直接接触,从而引发短路甚至火灾等安全隐患。
2、为了解决这一问题,研究人员已经探索了许多方法,包括优化电解质成分、改进电极结构以及采用新型隔膜材料等。但这些优化改进方式无法有效去除细小的锂枝晶,锂离子电池中仍存在安全隐患。
技术实现思路
1、有鉴于此,本专利技术提供了一种锂离子电池。本专利技术提供的锂离子电池能够有效去除细小的锂枝晶,提高锂电子电池的安全性能。
2、为了实现上述专利技术目的,本专利技术提供以下技术方案:
3、本专利技术提供了一种锂离子电池,包括正极、负极和隔膜,在锂离子电池充放电循环过程中或充放电循环之后,对锂离子电池进行脉冲充电后,在光学显微镜下,所述隔膜任意100μm×100μm区域内含有锂枝晶的面积占比≤10%;和/或,在光学显微镜下,任意挑选隔膜中100个100μm×100μm的区域,观察到锂枝晶的区域数量为≤10个。
4、在一些实施方式中,所述锂离子电池包括隔膜,所述隔膜包括载体层,以及设置于所述载体层至少一侧表面的多孔框架材料层;所述多孔框架材料层包括具有介孔的多孔框架材料。
5、在一些实施
6、本专利技术的专利技术人研究发现,在锂离子电池充放电循环过程中或充放电循环之后,隔膜的孔隙内可能会出现微小的锂枝晶,对锂离子电池进行脉冲充电后,能够利用脉冲电流的热量去除这些微小的锂枝晶。
7、进一步地,本专利技术的隔膜中具有介孔的多孔框架材料,其介孔对锂枝晶具有限域生长的作用,可有效将锂枝晶限制在介孔内生长,抑制电池中锂枝晶的产生及长大。
8、进一步地,本专利技术的隔膜和脉冲充电相结合,既能抑制锂枝晶的产生及生长,或者在有微小锂枝晶出现的情况下,结合脉冲充电的方式下,能够很好地去除介孔内中出现的微小的锂枝晶,双重作用下更有效地避免了锂枝晶对电池安全性能的影响。
9、与现有技术相比,本专利技术具有的有益效果为:
10、本专利技术中,锂离子电池充放电循环过程中或充放电循环之后,对锂离子电池进行脉冲充电后,能够利用脉冲电流的热量有效去除隔膜内微小的锂枝晶,减少锂枝晶的生成。
11、进一步地,本专利技术的隔膜具有高离子电导率、低电子电导率和优良介孔结构的优势,可在不降低锂离子电池性能的情况下,有效将锂枝晶限制在介孔内生长,抑制锂枝晶的产生及长大,减少了锂离子电池内部短路的风险,提高了电池的安全性。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种锂离子电池,包括正极、负极和隔膜,其特征在于,在锂离子电池充放电循环过程中或充放电循环之后,对锂离子电池进行脉冲充电后,在光学显微镜下,所述隔膜任意100μm×100μm区域内含有锂枝晶的面积占比≤10%;和/或,在光学显微镜下,任意挑选隔膜中100个100μm×100μm的区域,观察到锂枝晶的区域数量为≤10个。
2.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述脉冲充电的条件包括:方波电压为1~10V,频率为5~20Hz,时间不低于2min。
3.根据权利要求2所述的电池,其特征在于,所述电池经方波电压为1~10V,频率为5~20Hz,时间不低于2min的脉冲充电后,在光学显微镜下,所述隔膜任意100μm×100μm的区域内观察含有锂枝晶的面积占比小于≤1%;
4.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,与脉冲充电前的电池容量保持率相比较,脉冲充电后的电池容量保持率提高0.1%~5%。
5.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述隔膜包括载体层,以及设置于所述载体层至少一侧表面的多孔框架材料层;所述多孔框架材料层包括具有介孔
6.根据权利要求5所述的电池,其特征在于,所述多孔框架材料中介孔的孔径为2nm~50nm,优选为3nm~15nm;
7.根据权利要求5所述的电池,其特征在于,所述多孔框架材料的比表面积大于等于1000m2/g;
8.根据权利要求5-7任一项所述的电池,其特征在于,所述多孔框架材料层还包括粘结剂;
9.根据权利要求5-7任一项所述的电池,其特征在于,所述多孔框架材料层的厚度为1μm~10μm,优选为1μm~5μm。
10.根据权利要求1-9任一项所述的电池,其特征在于,所述电池还包括电解液,所述电解液包括六氟磷酸锂;
...【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池,包括正极、负极和隔膜,其特征在于,在锂离子电池充放电循环过程中或充放电循环之后,对锂离子电池进行脉冲充电后,在光学显微镜下,所述隔膜任意100μm×100μm区域内含有锂枝晶的面积占比≤10%;和/或,在光学显微镜下,任意挑选隔膜中100个100μm×100μm的区域,观察到锂枝晶的区域数量为≤10个。
2.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述脉冲充电的条件包括:方波电压为1~10v,频率为5~20hz,时间不低于2min。
3.根据权利要求2所述的电池,其特征在于,所述电池经方波电压为1~10v,频率为5~20hz,时间不低于2min的脉冲充电后,在光学显微镜下,所述隔膜任意100μm×100μm的区域内观察含有锂枝晶的面积占比小于≤1%;
4.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,与脉冲充电前的电池容量保持率相比较,脉冲...
【专利技术属性】
技术研发人员:何柳青,吴官正,杨瑞,方嘉琳,王烽,李素丽,
申请(专利权)人:珠海冠宇电池股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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