[實用新型]一種正極片及使用該正極片的鋰離子電池

有效

• 申請號: 201720962323.8
• 申請日: 2017-08-03
• 公開（公告）號: CN207097945U
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發明（設計）人: 呂娟
• 申請（專利權）人: 福建冠城瑞閩新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M4/13
• 分類號: H01M4/13;H01M10/42;H01M10/0525
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及鋰電池制造技術領域，尤其是涉及一種正極片及使用該正極片的鋰離子電池。

背景技術

鋰離子電池因其高比能量，長循環壽命，寬的工作溫度和電化學窗口，無記憶效應，清潔，環保等優點而發展迅速，在移動電子產品方面展現了非常廣闊的應用前景，并逐步拓展到電動汽車、軍工、國防及高效儲能等領域。

近年來，鋰離子電池市場得到了突飛猛進的發展。然而由于鋰離子電池的安全問題引起的火災、爆炸等事故的報道也是屢見不鮮。單體電池的安全性已引起業內人士高度關注，電池的安全是解決電動汽車安全及電子類產品安全事故的關鍵。

電池主材包括正極、負極、隔膜和電解液。目前提高單體電池的安全性，主要是電解液中添加阻燃添加劑，如采用單面陶瓷涂層隔膜。電解液中添加阻燃添加劑，安全性得到提升，但是電解液電導率下降，電池循環和充放電性能下降，陶瓷層涂覆隔膜，熔點改善幅度很有限，一般情況不超過160℃。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是：提供一種正極片及使用該正極片的鋰離子電池，在保證單體電池的性能的前提下，提高安全性。

為了解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案為：提供一種正極片，包括：集流體以及噴涂在所述集流體外圈的涂層，所述涂層外噴涂有正極漿料；其中所述涂層由聚偏氟乙烯涂料、碳黑導電劑及N-甲基吡咯烷酮混勻制成，且所述聚偏氟乙烯涂料及碳黑導電劑的重量百分比為（60~90）wt.%：（10~40）wt.%，且所述涂層厚度為2~20μm。

其中，在集流體上噴涂所述涂層后，在80℃~150℃下進行烘干。

其中，所述涂層包括多層子涂層，每個子涂層厚2~5μm。

其中，在涂層外噴涂正極漿料后，在100℃下烘干，獲得電極活性物質涂層。

為了解決上述技術問題，本實用新型還提供一種鋰離子電池，包括負極片、隔膜及電解液，其中，還包括上述所述的正極片。

本實用新型的有益效果在于：區別于現有技術，本實用新型的正極片包括集流體及噴涂其外圍的PVDF與碳黑導電劑的混合涂層，并在涂層外噴涂正極漿料。通過上述方式，本實用新型可在電池正常使用時提高電子導電性，并在外部短路或過充電穿刺等濫用情況下，PVDF涂墨變形，包裹于導電劑上，使涂層的導電性能失效，極片內阻急劇上升，電池內阻急劇增大（由20毫歐增到無窮大），阻止了電池內部電化學反應的進一步進行，提高電池過充、短路或針刺等情況下的安全性。

附圖說明

圖1為本實用新型所述正極片的結構示意圖。

具體實施方式

為詳細說明本實用新型的技術內容、所實現目的及效果，以下結合實施方式并配合附圖予以說明。

請參照圖1，本實用新型提供一種正極片，包括：集流體1以及噴涂在所述集流體1外圈的涂層2，所述涂層2外噴涂有正極漿料3；其中所述涂層2由聚偏氟乙烯涂料、碳黑導電劑及N-甲基吡咯烷酮混勻制成，且所述聚偏氟乙烯涂料及碳黑導電劑的重量百分比為（60~90）wt.%：（10~40）wt.%，且所述涂層2厚度為2~20μm。

其中，在集流體1上噴涂所述涂層2后，在80℃~150℃下進行烘干。

其中，所述涂層2包括多層子涂層，每個子涂層厚2~5μm。

其中，在涂層外噴涂正極漿料后，在100℃下烘干，獲得電極活性物質涂層。

其中，本實用新型還提供一種鋰離子電池，包括負極片、隔膜及電解液，其中，還包括上述所述的正極片。

本實用新型的有益效果在于：區別于現有技術，本實用新型的正極片包括集流體及噴涂其外圍的PVDF與碳黑導電劑的混合涂層，并在涂層外噴涂正極漿料。通過上述方式，本實用新型可在電池正常使用時提高電子導電性，并在外部短路或過充電穿刺等濫用情況下，PVDF涂墨變形，包裹于導電劑上，使涂層的導電性能失效，極片內阻急劇上升，電池內阻急劇增大（由20毫歐增到無窮大），阻止了電池內部電化學反應的進一步進行，提高電池過充、短路或針刺等情況下的安全性。

在實際中，本實用新型的正極片至少需要如下4個步驟才能制成：

步驟1：將PVDF（聚偏氟乙烯）:SP（碳黑導電劑）=60-90%:10-40%的比例稱重加合適量的NMP（N-甲基吡咯烷酮）混合均勻，制成漿料；

步驟2：將步驟1的漿料噴涂在集流體1上，噴涂單面厚度控制在2-5微米；

步驟3：將步驟2的產品在80-150℃條件下烘干，得到混合涂層2；