[發明專利]一種高安全性芳綸鋰離子電池及其制備方法

在審

• 申請號: 201911069461.3
• 申請日: 2019-11-05
• 公開（公告）號: CN110931801A
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發明（設計）人: 居正偉;孫曉玉;李炳江;王立群;蘇利偉
• 申請（專利權）人: 江蘇智航新能源有限公司
• 主分類號: H01M4/66
• 分類號: H01M4/66;H01M4/60;H01M10/0525
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及鋰離子電池技術領域，具體公開了一種高安全性芳綸鋰離子電池，包括電芯，所述電芯內設置有正極片、負極片和隔膜，其特征在于：所述正極片的正極活性物質涂覆區域涂覆有芳綸涂層漿料，所述負極片的負極活性物質涂覆區域涂覆有芳綸涂層漿料，所述隔膜為PE裸膜。芳綸涂層漿料由以下組分按質量份數混合而成：芳綸纖維4?9份、第一溶劑55?75份、第二溶劑9?32份、助溶劑2?6份、分散劑0.2?0.3份、乳化劑0.5?3份、造孔劑2?5份、膠黏劑0.5?2.5份。本發明還公開了一種制備高安全性鋰離子電池的方法，通過該方法制備出來的高安全性鋰離子電池。可以在遇到擠壓，穿刺等極端情況下時，避免電池發生熱失控，提高安全性能。

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性芳綸鋰離子電池及其制備方法。

背景技術

鋰離子電池由于具有能量密度高、質量輕、無記憶效應、綠色環保和使用壽命長等優點，被廣泛應用于動力、儲能和3C等領域。但是由于鋰離子電池在制備和使用過程中，可能會出現正負極接觸，引發電池短路，產生安全隱患。

當前，通常使用帶陶瓷涂層的PE隔膜來提高電池的安全性能，該隔膜閉孔溫度低，熱收縮溫度較高，能在一定程度上避免隔膜高溫收縮帶來的短路，但是，一旦電池熱失控，溫度瞬間上升超過隔膜的熔點，隔膜還是會大面積收縮，正負極片出現短路。另外，就是在極片的活性物質涂覆區域的表面涂覆一層陶瓷涂層，該陶瓷涂層可以阻礙鋰枝晶刺穿隔膜，有效避免短路，但是陶瓷涂覆在極片上，涂覆的厚度較厚，重量較重，而且陶瓷涂覆在極片上多采用凹版涂覆，可能會產生膠印、褶皺等缺陷。

發明內容

有鑒于此，本發明期望提供一種高安全性芳綸鋰離子電池及其制備方法。芳綸涂覆的極片相對陶瓷涂覆極片，熱穩定性更好，重量更輕；因此，其組成的電池安全性更好，能量密度更高。而且，相對凹版涂覆，采用噴涂將芳綸涂覆在極片上，更加的均勻，也不會出現膠印、褶皺等缺陷。該電池可以在遇到擠壓，穿刺等極端情況下時，避免電池發生熱失控，提高安全性能。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

本發明提供一種高安全性鋰離子電池，包括電芯，所述電芯內設置有正極片、負極片和隔膜，其特征在于：所述正極片的正極活性物質涂覆區域涂覆有芳綸涂層漿料，所述負極片的負極活性物質涂覆區域涂覆有芳綸涂層漿料，所述隔膜為PE裸膜。

進一步地，所述芳綸涂層漿料由以下組分按質量份數混合而成：

芳綸纖維4-9份；

第一溶劑55-75份；

第二溶劑9-32份；

助溶劑2-6份；

分散劑0.2-0.3份；

乳化劑0.5-3份；

造孔劑2-5份；

膠黏劑0.5-2.5份。

更進一步地，所述芳綸纖維為間位芳綸纖維、對位芳綸纖維中的一種或兩種。

更進一步地，所述第一溶劑是NMP、DMF、DMSO、DMAC 或二氯亞砜中的一種或幾種。

更進一步地，所述第二溶劑是乙酸乙酯、異丙醇、二氯甲烷、磷酸三乙酯或乙二醇中的一種或幾種。

更進一步地，所述助溶劑是CaCl₂、KOH、LiCl、吡啶或尿素中的一種或幾種。

更進一步地，所述分散劑是聚氧化乙烯或亞甲基雙萘磺酸鈉中的一種或兩種。

更進一步地，所述乳化劑是聚乙烯醇、聚丙烯酸納、聚丙烯酰胺或聚山梨酯中的一種或幾種。