[發(fā)明專利]一種新型負(fù)極極片及其應(yīng)用的鋰離子電池

在審

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• 申請日: 2017-06-16
• 公開（公告）號: CN107275572A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張霽明
• 申請（專利權(quán)）人: 力神電池（蘇州）有限公司
• 主分類號: H01M4/13
• 分類號: H01M4/13;H01M10/0525;H01M10/42
• 代理公司: 天津市三利專利商標(biāo)代理有限公司12107
• 代理人: 閆俊芬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種新型負(fù)極極片及其應(yīng)用的鋰離子電池。

背景技術(shù)

目前，隨著能源問題、環(huán)境污染等問題日益突出，我國出臺了多項(xiàng)政策鼓勵(lì)和推動電動汽車行業(yè)的發(fā)展。鋰離子動力電池具有能量密度高、循環(huán)壽命長、比功率高以及環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)已廣泛應(yīng)用于電動汽車領(lǐng)域。采用能量密度更高的鋰離子電池運(yùn)用于汽車領(lǐng)域正成為一項(xiàng)核心技術(shù)，它具有重量輕、儲能大、功率大、無二次污染、壽命長、自放電系數(shù)小、溫度適應(yīng)范圍寬泛，是電動汽車較為理想的車用電池。

鋰離子電池主要由正負(fù)極片、電池隔膜和電解質(zhì)組成，而其中電池隔膜的主要功能是將電池中的正負(fù)極片進(jìn)行隔離，防止正負(fù)極之間發(fā)生短路。目前，電池隔膜大多是微孔聚烯烴隔膜，如聚乙烯、聚丙烯或兩者相互復(fù)合加工而成。對于聚烯烴隔膜來說，其耐高溫性能差，在高溫下具有明顯的熱收縮效應(yīng)問題，以及存在有機(jī)電解液對隔膜的浸潤性差等問題，使得鋰離子電池內(nèi)部會由于溫度過高而引起的熱失控現(xiàn)象，嚴(yán)重影響到鋰離子電池的高溫性能、安全性和熱穩(wěn)定性。

因此，目前迫切需要開發(fā)出一種技術(shù)，其可以提高鋰離子電池的安全性和熱穩(wěn)定性，避免由于電池內(nèi)部溫度過高而引起的熱失控現(xiàn)象，顯著提高鋰離子電池的生產(chǎn)質(zhì)量和使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種新型負(fù)極極片及其應(yīng)用的鋰離子電池，其采用的陶瓷隔膜和涂覆有陶瓷層的負(fù)極極片均具備耐高溫性能，可以提高鋰離子電池的安全性和熱穩(wěn)定性，避免由于電池內(nèi)部溫度過高而引起的熱失控現(xiàn)象，顯著提高鋰離子電池的生產(chǎn)質(zhì)量和使用壽命，有利于提高電池生產(chǎn)廠家產(chǎn)品的市場應(yīng)用前景，具有重大的生產(chǎn)實(shí)踐意義。

為此，本發(fā)明提供了一種新型負(fù)極極片，包括負(fù)極集流體，所述負(fù)極集流體的表面涂覆有一層負(fù)極陶瓷層。

其中，所述負(fù)極集流體的左端設(shè)置有負(fù)極極耳，所述負(fù)極集流體的中部和右端表面涂覆有所述負(fù)極陶瓷層。

其中，所述負(fù)極集流體為表面已涂覆有一層負(fù)極漿料的銅箔。

其中，所述負(fù)極陶瓷層的厚度為3μm～5μm；

所述負(fù)極陶瓷層包括質(zhì)量百分比為1％～60％的陶瓷顆粒、1％～50％的粘結(jié)劑和1％-50％的溶劑。

其中，所述負(fù)極陶瓷層中采用的陶瓷顆粒的材質(zhì)包括氧化鎂、氧化鋯、二氧化鈦、氧化銥和三氧化二鋁中的至少一種；

所述陶瓷顆粒的粒徑范圍為300nm～2μm；

所述負(fù)極陶瓷層中的粘結(jié)劑為丁苯橡膠SBR；

所述負(fù)極陶瓷層中的溶劑為N，N二甲基比咯烷酮NMP。

此外，本發(fā)明還提供了一種新型負(fù)極極片應(yīng)用的鋰離子電池，包括有電池電芯和電池殼，所述電池電芯位于所述電池殼中；

所述電池電芯包含有正極極片、負(fù)極極片、電解液和陶瓷隔膜，所述陶瓷隔膜位于所述正極極片和負(fù)極極片之間的位置，所述陶瓷隔膜用于將所述正極極片和負(fù)極極片間隔開。

其中，所述陶瓷隔膜包括隔膜基體，所述隔膜基體表面涂覆有一層隔膜陶瓷層。

其中，所述隔膜基體包括聚乙烯隔膜、聚丙烯隔膜以及由聚丙烯、聚乙烯和聚丙烯隔膜所組成的復(fù)合隔膜中的至少一種；

所述隔膜陶瓷層包括質(zhì)量百分比為1％～60％的陶瓷顆粒、1％～50％的粘結(jié)劑和1％-50％的溶劑。

其中于，所述隔膜陶瓷層中采用的陶瓷顆粒的材質(zhì)包括氧化鎂、氧化鋯、二氧化鈦、氧化銥和三氧化二鋁中的至少一種；

所述陶瓷顆粒的粒徑范圍為500nm～3μm；

所述隔膜陶瓷層中的粘結(jié)劑為聚偏氟乙烯PVDF；

所述隔膜陶瓷層中的溶劑為N，N二甲基比咯烷酮NMP。

其中，所述負(fù)極極片包括負(fù)極集流體，所述負(fù)極集流體的表面涂覆有一層負(fù)極陶瓷層；

所述負(fù)極集流體為表面已涂覆有一層負(fù)極漿料的銅箔；

所述負(fù)極陶瓷層的厚度為3μm～5μm；

所述負(fù)極陶瓷層包括質(zhì)量百分比為1％～60％的陶瓷顆粒、1％～50％的粘結(jié)劑和1％-50％的溶劑；

所述負(fù)極陶瓷層中采用的陶瓷顆粒的材質(zhì)包括氧化鎂、氧化鋯、二氧化鈦、氧化銥和三氧化二鋁中的至少一種；

所述負(fù)極陶瓷層中采用的陶瓷顆粒的粒徑范圍為300nm～2μm；

所述負(fù)極陶瓷層中的粘結(jié)劑為丁苯橡膠SBR；

所述負(fù)極陶瓷層中的溶劑為N，N二甲基比咯烷酮NMP。