[發明專利]一種鋰離子電池極片及制作方法、電芯

有效

• 申請號: 201810073407.5
• 申請日: 2018-01-25
• 公開（公告）號: CN108232287B
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 黃國素;蒲彥寧;鄒才華
• 申請（專利權）人: 成都特隆美儲能技術有限公司
• 主分類號: H01M10/0525
• 分類號: H01M10/0525;H01M4/13;H01M10/058;H01M10/42
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 項霞

本發明提供了一種鋰離子電池極片及制作方法、電芯。所述極片包括重疊放置的正極片和負極片。所述負極片包括負極片本體及從本體朝外方向上順次涂覆的的第一陶瓷涂層、功能涂層，功能涂層表面或者正極片表面涂覆有第二陶瓷涂層。所述功能涂層由金屬鋰化物粉末、粘結劑、流平劑、水混合組成。本發明能夠提高電池的熱安全性、抑制鋰枝晶生長,功能涂層僅在鋰枝晶長成時參與電化學反應，在電芯正常充放電時不參與電化學反應因而無需特殊電解液，有效降低成本。

技術領域

本發明涉及電池技術領域，尤其涉及一種鋰離子電池極片及制作方法、電芯。

背景技術

目前鋰離子電池應用廣泛。商業化鋰電池通常采用聚烯烴類有機物聚合高分子隔膜，使用石墨、硅碳類負極材料的鋰離子電池在低溫充電、大倍率充電、長周期循環后易在負極表面生成鋰枝晶，鋰枝晶刺穿隔膜引起電芯內短路進而熱失控，且現有聚烯烴高分子隔膜不耐高溫，在高溫時易發生收縮也會導致電芯熱失控。

目前的鋰離子電池高分子隔膜高溫易收縮、易被鋰枝晶刺穿、電池內阻大等缺點，而已有的極片表面涂陶瓷隔離層的方法無法解決鋰枝晶的問題。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種鋰離子電池極片，包括重疊放置的正極片和負極片，所述負極片包括負極片本體及從本體朝外方向上順次涂覆的的第一陶瓷涂層、功能涂層，所述功能涂層由金屬鋰化物粉末、粘結劑、流平劑、水混合組成。功能涂層表面或者正極片表面涂覆有第二陶瓷涂層。

進一步的，功能涂層由以下重量份組成：金屬鋰化物粉末5-50份、粘結劑1-25份、流平劑10-80份、水1-10份。

進一步的，所述功能涂層厚度為0.2μm ~25μm。

進一步的，所述金屬鋰化物粉末中所含的金屬鋰化物為Li₄Ti₅O₁₂、Li₇MnN₄、LiFeN₂中的一種或者多種。

進一步的，所述第一陶瓷涂層、第二陶瓷涂層由以下重量組分組成：陶瓷無機粉末10-65份、粘結劑5-25份、消泡劑0-10份、水10-70份。

進一步的，陶瓷無機粉末粒徑為10nm~25000nm。

進一步的，所述陶瓷無機粉末由Al元素氧化物或氮化物，和/或Mg元素氧化物或氮化物，和/或Si元素氧化物或氮化物、和/或Zr元素氧化物或者氮化物、和/或Ti元素氧化物或氮化物構成。

進一步的，第一陶瓷涂層、第二陶瓷涂層的厚度為0.1μm ~20μm。

一種鋰電池電芯，包含上述的鋰離子電池極片。

上述的鋰離子電池極片的制作方法包括以下步驟：

步驟一：預先選定好負極片。

步驟二：在負極片上涂覆第一陶瓷涂層。

步驟三：在第一陶瓷涂層上涂覆功能涂層，所述功能涂層由金屬鋰化物粉末、粘結劑、流平劑、水混合組成。

步驟四：在功能涂層表面或者正極片表面涂覆第二陶瓷涂層。

步驟五：將正極片與負極片堆疊，封裝成電芯。

進一步的，各層涂覆后分別進行輥壓或者全部涂覆后再整體進行輥壓。

本發明的有益效果為：

本發明提供一種含無機涂層的電池極片及其制造方法，能夠提高電池的熱安全性、抑制鋰枝晶生長且涂層，且僅在鋰枝晶長成時參與電化學反應。