[發明專利]一種提高鋰離子電池熱濫用試驗通過率的措施

在審

• 申請號: 202010949926.0
• 申請日: 2020-09-10
• 公開（公告）號: CN112349952A
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 林俊頗;林俊仰;朱孟;周煒鵬
• 申請（專利權）人: 中山天貿電池有限公司
• 主分類號: H01M10/0525
• 分類號: H01M10/0525;H01M50/417;H01M10/058
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種提高鋰離子電池熱濫用試驗通過率的措施，包括下列措施：（1）使用熔點更高的單一材料隔膜或復合隔膜，電池隔膜用PP或PP/PE的復合材質；（2）電池陳化時間為24小時?30小時之間；（3）增大隔膜包覆負極量。本發明由于使用隔膜熔點相對高的隔膜，電池在熱濫用下也就相對安全；電池陳化時間為24小時?30小時之間，通過對比陳化8小時和24小時后的滿電負極進行DSC分析，可發現8小時陳化后滿電負極的熱分解溫度為116.51℃，24小時陳化的熱分解溫度為124.50℃，因此，保證足量的陳化時間亦可提高熱濫用的通過率；增大隔膜包覆負極量避免隔膜收縮降低了正負極短路，提高了熱濫用的通過率。

技術領域

本發明涉及一種鋰離子電池，特別是涉及一種提高鋰離子電池熱濫用試驗通過率的措施。

背景技術

鋰離子電池在工業、汽車及消費類產品中已被廣泛利用,隨著鋰離子電池的不斷更新換代，人們的生活變得更加便捷、環保,于此同時，鋰離子電池的安全問題日益突顯。2014年，松下召回43000臺筆記本鋰電池，聯想召回各系列型號鋰離子電池近11萬，為了保證鋰離子電池的安全使用,各國各地區施行了對鋰離子電池的安規認證。我國早從2006年起就針對電動汽車及便攜式電子產品等使用的鋰離子電池執行了安全標準的強制實施要求,至今已經形成了成熟的鋰離子電池測試、認證體系,現行的各個安規認證標準中都有熱濫用測試,差異是充電要求及測試時間不同。對于熱濫用，其失效原理可以用以下概括：高溫存儲引發隔膜嚴重收縮，進而造成正負極大面積內短路并產生大量的熱，當電池溫度超過熱失控溫度時，起火爆炸。其因果關系如下：電池被加熱→隔膜熱收縮→正負極短路→產生大量熱→熱失控，因此研究一種提高鋰離子電池熱濫用試驗通過率的措施十分必要。

發明內容

本發明的目的就是針對上述問題，提供一種提高鋰離子電池熱濫用試驗通過率的措施，大幅度提高鋰離子電池熱濫用試驗通過率。

本發明的技術方案是：一種提高鋰離子電池熱濫用試驗通過率的措施，其特征在于采用下列措施：

（1）使用熔點更高的單一材料隔膜或復合隔膜，電池隔膜用PP或PP/PE的復合材質；

（2）電池陳化時間為24小時-30小時之間；

（3）增大隔膜包覆負極量，樣品階段，對于一些設計所使用隔膜熱收縮率較大的電池，提高隔膜寬幅，增大隔膜包覆負極量，以保證有足夠的余量滿足隔膜收縮，避免正負極短路；在頂封邊外未封區滿足工藝標準的情況下，應使內未封區盡可能大，防止頂封壓隔膜，造成封印不良；增大隔膜對負極的包覆量后，在夾具化成階段，對電池的壓力應緩慢增加，以免導致電池變形。

本發明與傳統技術相比具有如下優點：由于使用隔膜熔點相對高的隔膜或復合隔膜，即用隔膜為PP或PP/PE復合材質，在130℃時由于高溫存儲不足以造成隔膜大面積收縮，也就無法引發后續的正負極內短路和進一步放熱，電池在熱濫用下也就相對安全；電池陳化時間為24小時-30小時之間，通過對比陳化8小時和24小時后的滿電負極進行DSC分析，可發現8小時陳化后滿電負極的熱分解溫度為116.51℃，24小時陳化的熱分解溫度為124.50℃，因此，保證足量的陳化時間亦可提高熱濫用的通過率；增大隔膜包覆負極量避免隔膜收縮降低了正負極短路，提高了熱濫用的通過率。

具體實施方式

一種提高鋰離子電池熱濫用試驗通過率的措施，采用下列措施：

（1）使用熔點更高的單一材料隔膜或復合隔膜，電池隔膜用PP隔膜或PP/PE的復合材質。如何避免隔膜在熱濫用條件下的熱收縮，是熱濫用改善的關鍵點：傳統的隔膜材料PE材質的隔膜熔點130℃左右，實驗表明PE材質的隔膜130℃時已經嚴重變形，而PP材質的隔膜熔點為160℃左右后變化相對較小，因此，有選擇的情況下使用復合隔膜不失為一種有效的辦法。也就是說，用為PP或PP/PE復合材質隔膜，則高溫存儲不足以造成隔膜大面積收縮，也就無法引發后續的正負極內短路和進一步放熱，電池在熱濫用下也就相對安全。