[發明專利]一種高安全鋰離子動力電池

在審

• 申請號: 201810154441.5
• 申請日: 2018-02-23
• 公開（公告）號: CN108390113A
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發明（設計）人: 白科;鐘華;郭娜娜
• 申請（專利權）人: 江西安馳新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M10/42
• 分類號: H01M10/42;H01M4/66;H01M4/62;H01M10/0525
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• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種高安全鋰離子動力電池，包括正極片、負極片、隔膜、電解液和外殼，所述正極片包括正極集流體及正極漿料，所述負極片包括負極集流體及負極漿料，所述正極集流體、正極漿料、負極集流體和負極漿料中至少有一個組分中包括聚噻吩衍生物類導電聚合物，所述正極集流體或負極集流體中上涂有聚噻吩衍生物類導電聚合物成分涂層，所述正極漿料或負極漿料為聚噻吩衍生物類導電聚合物成分與活性材料、導電劑、粘結劑和溶劑攪拌混合制成。本發明將聚噻吩衍生物類導電聚合物用于鋰離子動力電池中，能有效防止鋰離子電池的熱失控，提高鋰離子電池的熱安全性能。

技術領域

本發明涉及鋰離子電池技術領域，具體涉及一種高安全鋰離子動力電池。

背景技術

盡管鋰離子電池已經被廣泛應用于日常生活中，但是它的安全性問題一直備受關注，這也是其大規模應用于動力電池時一個亟待解決的瓶頸。因為鋰離子電池是由具有高反應活性的電極以及易燃燒的有機電解液組成，這就導致鋰離子電池在安全性能上有很大的先天性缺陷。鋰離子電池在濫用條件下，可能產生大量的熱量從而使得電池內部溫度急劇上升導致熱失控進而導致起火或爆炸等嚴重的事故。

一般來說，電池的熱穩定性能是其安全性的一個關鍵因素，而電池產生熱失控的根源又在于電極電解液界面的某些反應。這些反應產生的熱，使得電池內部溫度上升，這又反過來促進了放熱反應的進行，使得電池內部的溫度進一步上升，并可能進而引發更多的放熱反應，從而形成了一種鏈式的惡性循環，并最終導致溫度急劇上升以及熱失控。PTC 材料具有正溫度響應特征，基于該因素，現階段一些商業電池組一般在外部附帶上PTC元件或者在電池頭部附帶上PTC元件，但是這些元件遠離電極電解液界面，對熱失控不能起到及時的監控和抑制作用。另外，現階段有很多研究將PTC 材料直接加入鋰電池漿料中，或者將具有PTC效應的材料涂覆在集流體上，如專利CN 106784621 A、CN201310281611.3 、CN201310281766.7等，雖然在漿料或者集流體上增加PTC效應的材料在一定程度上可以增加電池的安全性，但是目前的PTC材料的居里溫度都比較高，一般在130 ～ 150℃之間，這和電池中所使用的聚丙烯/聚乙烯復合隔膜所起作用的溫度（135℃左右）范圍有一些重疊，而對于很多體系來說，電極/電解質界面上的放熱反應在100℃已經比較顯著，當到達140℃左右時熱失控已經很難避免了，因此現有的PTC 技術在鋰離子電池的安全保護上會存在滯后甚至保護不全的不足。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明提出了一種高安全鋰離子動力電池。

本發明為實現上述目標采取的技術方案是：

一種高安全鋰離子動力電池，包括正極片、負極片、隔膜、電解液和外殼，所述正極片包括正極集流體及正極漿料，正極漿料包括正極活性材料、正極導電劑、正極粘結劑和有機溶劑，所述負極片包括負極集流體及負極漿料，負極漿料包括負極活性材料、負極導電劑、負極粘結劑以及溶劑，其特征在于，

所述正極集流體、正極漿料、負極集流體和負極漿料中至少有一個組分中包括聚合物；

所述聚合物包括聚噻吩衍生物類導電聚合物；

當正極集流體和負極集流體中至少有一個組分中包括聚噻吩衍生物類導電聚合物時，所述正極集流體和/或負極集流體上涂有聚噻吩衍生物類導電聚合物涂層；

當正極漿料包括聚噻吩衍生物類導電聚合物時，所述正極漿料為聚噻吩衍生物類導電聚合物成分與正極活性材料、正極導電劑、正極粘結劑和有機溶劑攪拌混合制成；

當負極漿料包括聚噻吩衍生物類導電聚合物時，所述負極漿料為聚噻吩衍生物類導電聚合物成分與負極活性材料、負極導電劑、負極粘結劑以及溶劑攪拌混合制成。

所述聚噻吩衍生物類導電聚合物為直鏈烷基取代聚噻吩，優選為聚3-烷基噻吩。