[發明專利]鋰電池及其制造方法

有效

• 申請號: 200910151296.6
• 申請日: 2009-10-09
• 公開（公告）號: CN101807724A
• 公開（公告）日: 2010-08-18
• 發明（設計）人: 吳弘俊;鄭錦淑;許榮木;王復民;楊長榮;潘金平;蘇靜怡;王宗雄
• 申請（專利權）人: 財團法人工業技術研究院
• 主分類號: H01M10/36
• 分類號: H01M10/36;H01M10/40;H01M4/02;H01M4/62;H01M10/38;H01M4/04
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 陳紅;徐金國

1.一種鋰電池，包括：

一正極極板與一負極極板；

一隔離膜，位于該正極極板與該負極極板之間以定義一容置區域；以及

一電解質溶液，位于該容置區域；

其中該正極極板或負極極板的電極材料表面具有一熱作動保護膜，當該鋰 電池升溫至一熱作動溫度時，該熱作動保護膜進行交聯反應以阻障熱失控，其 中該熱作動溫度為80-280℃；

其中所述鋰電池及所述熱作動保護膜由下列步驟獲得：

以一含氮高分子改性該正極極板或負極極板的電極材料粉末；將改性的電 極材料粉末、一導電添加劑、以及一粘結劑制成一改性極板，其具有一含氮高 分子披覆于電極材料表面；形成一含有該改性極板的鋰電池；以及對該鋰電池 進行充電活化，以于該改性極板的電極材料表面形成一熱作動保護膜；

其中該含氮高分子是由：(A)胺、酰胺、酰亞胺、或亞胺與(B)二酮化合物 反應而成的數量平均分子量1500以上的含氮化合物或數量平均分子量200至 2999的含氮寡聚物。

2.根據權利要求1所述的鋰電池，其中該熱作動保護膜披覆該正極極板的 電極材料表面，其中正極極板材料包括：鋰金屬復合氧化物、導電添加劑、以 及粘結劑。

3.根據權利要求2所述的鋰電池，其中該鋰金屬復合氧化物為：LiMnO₂、 LiMn₂O₄、LiCoO₂、Li₂Cr₂O₇、Li₂CrO₄、LiNiO₂、LiFeO₂、LiNi_mCo_1-mO₂，0<m<1、 LiMPO₄，M為過渡金屬、LiMn_0.5Ni_0.5O₂、LiNi_xCo_yMn_zO₂，x+y+z=1、 LiNi_aCo_bAl_cO₂，a+b+c=1、LiMc_0.5Mn_1.5O₄、或上述的組合，且Mc為二價金屬。

4.根據權利要求2所述的鋰電池，其中該導電添加劑為：碳黑、石墨、鎳 粉、鋁粉、鈦粉、不銹鋼粉、或前述的組合。

5.根據權利要求4所述的鋰電池，其中所述碳黑是乙炔黑。

6.根據權利要求2所述的鋰電池，其中該粘結劑為：聚二氟乙烯、苯乙烯 丁二烯橡膠、聚酰胺、三聚氰胺樹脂、或前述的組合。

7.根據權利要求1所述的鋰電池，其中所述酰亞胺為馬來酰亞胺。

8.根據權利要求1或7所述的鋰電池，其中該二酮化合物(B)為：巴比土酸、 巴比土酸衍生物、乙酰丙酮、或乙酰丙酮衍生物。

9.根據權利要求7所述的鋰電池，其中所述馬來酰亞胺為雙馬來酰亞胺單 體，所述二酮化合物為巴比土酸。

10.根據權利要求1所述的鋰電池，其中該熱作動保護膜的熱作動溫度為 100℃~220℃。

11.根據權利要求10所述的鋰電池，其中該熱作動保護膜的熱作動溫度為 130℃~200℃。

12.根據權利要求1所述的鋰電池，更包括一封裝結構，包覆該正極極板、 該負極極板、該隔離膜、以及該電解質溶液。

13.根據權利要求1所述的鋰電池，其中該熱作動保護膜于XPS表面分析 時顯示N?1s或S?1s訊號。

14.根據權利要求1所述的鋰電池，其中該熱作動保護膜的厚度不小于 25nm。