[實用新型]一種低內阻鋰離子電池

有效

• 申請號: 201921762658.0
• 申請日: 2019-10-19
• 公開（公告）號: CN210245613U
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發明（設計）人: 楊浩田;王曉明;劉勇標;周素霞
• 申請（專利權）人: 江蘇卓高新材料科技有限公司
• 主分類號: H01M4/13
• 分類號: H01M4/13;H01M4/62;H01M2/16;H01M10/0583;H01M10/0525
• 代理公司: 深圳市蘭鋒知識產權代理事務所(普通合伙) 44419
• 代理人: 陳雙喜

本實用新型公開一種低內阻鋰離子電池，包括由正極片、隔膜和負極片依次疊放卷繞形成的電芯，所述隔膜的至少一側表面涂覆有陶瓷涂層，所述正極片的兩側表面均涂覆有正極石墨層，所述正極片兩側的正極石墨層的表面涂覆有正極材料涂層，所述正極片一側或兩側的正極材料涂層的表面涂覆有導電陶瓷層，所述導電陶瓷層的表面涂覆有第一聚合物膠層，所述負極片的表面涂覆有負極石墨層，所述負極片一側或兩側的負極石墨層的表面涂覆有第二聚合物膠層。通過在正極片上涂覆正極石墨層和導電陶瓷層，增大鋰離子轉移能力，增大了鋰電池內的正極活性物質及正極活性物質與正極集流體之間的導電性，增大了正極儲鋰空間，提高了鋰電池循環性能。

技術領域

本實用新型涉及鋰電池隔膜技術領域，具體涉及一種低內阻鋰離子電池。

背景技術

鋰離子電池已廣泛用于消費電子、電動工具和電動車等行業，具有工作電壓高、能量密度高、循環壽命長、功率高和綠色環保等優點。隨著鋰離子電池應用越來越廣泛，其面臨更高能量密度及更高安全性能的挑戰。隔膜是鋰離子電池重要原材料之一，隔膜的厚度、耐熱性、機械強度和孔隙率等指標對電池的能量密度、安全性能、內阻及功能等具有重要的影響。

傳統PE隔膜與PP隔膜，不僅熱收縮率較高，與電解液親和力較弱，設計電池時隔膜預留尺寸較大，而且體積能量密度小，一旦發生熱失控，電池溫度會迅速攀升，使鋰離子電池的安全性能面臨挑戰。目前，多采用在聚烯烴隔膜表面涂覆陶瓷層增加隔膜熱穩定性，由于陶瓷涂層與極片間粘結力較弱，為了提高隔膜與極片間粘結附著力，需要在陶瓷涂層表面或基膜表面涂覆一層聚合物膠層，聚合物為PVDF或PMMA或其共聚物，但聚合物膠層造成隔膜透氣損失，不利于鋰離子傳導；而且聚合物涂覆在隔膜上時，因隔膜厚度較薄，涂覆制成工藝要求較高，涂覆工藝復雜難控制，且聚合物膠層涂覆的隔膜與極片進行卷繞成電芯時，易發生極耳錯位、Hi-pot不良等現象；以及大多數的鋰離子電池正極材料以鈷酸類、磷酸鐵鋰等為主，其中Ni、Go等資源有限，磷酸鐵鋰安全性較好，但導電性差，倍率性能較低，導致低溫時電動汽車出現充放電困難等現象，降低了電動汽車的循環使用壽命。

實用新型內容

本實用新型針對現有技術存在之缺失，提供一種低內阻鋰離子電池，其能簡化聚合物膠層的涂覆工藝，提高極片與隔膜的粘結力，避免電芯卷繞過程中出現極耳錯位、Hi-pot不良等現象，同時降低鋰電池內阻，提高導電性能，提高鋰電池的循環使用壽命。

為實現上述目的，本實用新型采用如下之技術方案：

一種低內阻鋰離子電池，包括由正極片、隔膜和負極片依次疊放卷繞形成的電芯，所述隔膜的至少一側表面涂覆有陶瓷涂層，所述正極片的兩側表面均涂覆有正極石墨層，所述正極片兩側的正極石墨層的表面涂覆有正極材料涂層，所述正極片一側或兩側的正極材料涂層的表面涂覆有導電陶瓷層，所述導電陶瓷層的表面涂覆有第一聚合物膠層，所述負極片的表面涂覆有負極石墨層，所述負極片一側或兩側的負極石墨層的表面涂覆有第二聚合物膠層。

作為一種優選方案，所述正極片為鋁箔，所述正極材料涂層為鎳酸鋰涂層、鈷酸鋰涂層、錳酸鋰涂層、磷酸鐵鋰涂層或三元材料涂層中的一種，所述三元材料涂層為鎳鈷錳混合涂層。

作為一種優選方案，所述導電陶瓷層為鋰鑭鋯氧涂層、磷酸鈦鋁鋰涂層或鋁鋰鍺磷涂層，所述導電陶瓷層的涂覆厚度為3～6μm。

作為一種優選方案，所述正極石墨層的涂覆厚度為5～20μm。

作為一種優選方案，所述負極片為銅箔。

作為一種優選方案，所述第一聚合物膠層為PVDF涂層、PMMA涂層、PVDF共聚物涂層或PMMA共聚物涂層中的一種，所述第一聚合物膠層的涂覆厚度為2～20μm。

作為一種優選方案，所述第二聚合物膠層為PVDF涂層、PMMA涂層、PVDF共聚物涂層或PMMA共聚物涂層中的一種，所述第二聚合物膠層的涂覆厚度為2～20μm。