前沿君从国家知识产权局了解到，近日，华为数字能源技术有限公司公开了一件三层共挤隔膜动力电池相关发明专利。

什么是三层共挤隔膜？

锂离子电池通常由正极、负极、隔膜、电解液构成，隔膜负责将正负极隔开，仅允许锂离子单向通过，避免短路。

在电池制造过程中，由于瑕疵的存在，以及在电池的使用过程中由于过充、过放以及大倍率充电等行为，都有可能造成锂枝晶或铜枝晶，刺破隔膜而导致电池的内短路，引发热失控。此外，电动汽车发生碰撞事故，也可能会导致电池发生严重的机械形变刺破隔膜，造成电池内短路，引起起火、爆炸等严重事故。

因此，及时检测、发现内短路，对避免电池起火、爆炸，提升电池的安全性具有重要的现实意义。

三层共挤隔膜就是一种内置于电池内的风险检测方案。相比于外置于电芯的温度传感器，内置于电池的隔膜不需要等到温度升高才发现风险，能更早地发现刺破、断裂问题，及时发出预警，为用户争取宝贵的自救时间。

华为专利中的三层共挤隔膜结构与作用

从专利中来看，华为的三层共挤隔膜结构如下：

第一隔膜为导电层，位于中间，由导电聚合物、薄膜碳、导电氧化物、石墨烯等构成。其中，导电聚合物为聚乙炔、聚对苯撑、聚吡咯、聚苯胺、聚噻吩、聚吠喃、聚对本硫醚等构成。薄膜碳为多孔碳纸、碳纤维、石墨烯层、碳纳米管、碳纳米线、活性炭等构成。导电氧化物为铟锡氧化物、锑锡氧化物、铝锌氧化物等构成。

第二隔膜和第三隔膜为绝缘层，位于图中的上下两端，由不导电聚合物、陶瓷隔膜、无纺布、纤维隔膜等构成。其中，不导电聚合物由聚丙烯、聚偏二氟乙烯、聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙酸乙烯酯等构成。

三层隔膜均是多孔结构，能保证的锂离子的正常迁移。第一、三层不导电聚合物能隔绝电子，具有正常隔膜的功能。

为了能尽早感知到危险，导电层隔膜连接了通信芯片。当正极极片刺穿上层隔膜到达导电层隔膜，或负极极片刺穿第三层隔膜到达导电层隔膜时，隔膜之间的电势差将下降，如果降至小于阈值，通信芯片可以接收到导电层隔膜发送的电信号，上报故障信息至电池管理单元。

简单来说，就是在三层隔膜有两层被刺破，尚未完全贯穿时，电池就能感知到风险，发出预警。

除了隔膜层中的传感器外，电池的正负极表面还设有温度传感器和压力传感器，如图中的503所示，用于准确地测量电芯内部的参数，如压力、温度等。

传感器503可以是薄膜型传感器，尺寸很薄，质轻，可以无源工作，通过粘结剂粘合到正负极表面，或者通过磁控溅射到正负极，可以探测到细微的信号，同时对电芯的大体结构、尺寸、厚度不造成破坏。

如果说三层共挤隔膜中的传感器是第一道保险，那么传感器503就相当于是电池的第二道保险了。

其实三层共挤隔膜技术并不是华为首创，在国内最早应用的是比亚迪，其在刀片电池中率先采用了三层共挤隔膜，由于无需涂覆陶瓷等材料涂层，因此减轻了电池的重量及厚度，同时还具有更好的导电效率，以及更高的强度、安全性。

此前，市场应用三层复合隔膜以进口为主，国内仅有少数企业可以实现量产，制造技术上存在一定壁垒。华为切入这一领域并不是突然的行为，前沿君从专利发现，华为在2022年至今在电池领域已经公开了200余件专利，这一速度已经超过了很多专业电池厂商一年的专利申请量。

华为从说不造车，到与第三方合作造车，到余承东说2022年要实现年销量30万辆，华为要走的可不仅仅是博世的道路，盯着的是整个新能源市场。

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