[發明專利]一種負載耐高溫復合層的鋰電池負極極片及制備方法

有效

• 申請號: 202011130329.1
• 申請日: 2020-10-21
• 公開（公告）號: CN112259707B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 陳慶;廖健淞;白濤;李鈞
• 申請（專利權）人: 成都新柯力化工科技有限公司
• 主分類號: H01M4/133
• 分類號: H01M4/133;H01M4/134;H01M4/62;H01M4/38;H01M4/587;H01M4/1393;H01M4/1395;H01M10/0525
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本發明提出一種負載耐溫復合層的鋰電池負極極片及制備方法，所述鋰電池負極極片是將懸濁液B噴涂于負載多孔導電層的負極片而制得，所述懸濁液B是將無機耐溫材料加入混合溶液而制得，所述負載多孔導電層的負極片是將懸濁液A噴涂于負極極片而制得，所述懸濁液A是將無機鋰離子導體、聚氧化乙烯、氧化石墨烯粉末加入混合溶液而制得，所述負極極片為負極活性材料、聚偏氟乙烯、導電劑混合涂布于銅箔而制得，所述混合溶液為聚偏氟乙烯?六氟丙烯共聚物溶解于丙酮和N,N?二甲基甲酰胺的混合溶劑而制得。本發明提供的鋰電池負極極片，不但良好的耐溫性能，而且離子導電率高，具有良好的安全性和使用性，同時其制備工藝簡單，適宜于工業化生產。

技術領域

本發明涉及鋰電池負極的技術領域，特別是涉及一種負載耐高溫復合層的鋰電池負極極片及制備方法。

背景技術

鋰電池作為新一代的能源電池，因其低成本、高性能、大功率、綠環境等諸多優勢，現已成為新能源的典型代表，廣泛應用于3C數碼產品、移動電源以及電動汽車等領域。近年來，隨著環境污染加劇以及國家政策引導，以電動汽車為主的電動交通工具市場對鋰電池的需求不斷加大，鋰電池已成為新能源材料中重點發展內容。

隨著鋰電池的應用推廣，在發展大功率鋰電池體系過程中，電池安全問題引起了廣泛重視。近年來，由于電池本身技術原因或是使用不當等問題而鋰離子電池爆炸、引起火災等安全事故時有發生。尤其近幾年以電動汽車為主的電動交通工具市場對鋰離子電池的需求不斷加大，在發展大功率鋰離子電池體系過程中，鋰電池存在的安全問題急需進一步解決。

近幾年出現的電池熱失控引起的火災的案例中，都是由于電池的生熱速率遠高于散熱速率，且熱量大量累積而未及時散發出去所引起的，也就因為鋰電池“熱失控”導致的安全問題。鋰電池“熱失控”的主要是因電池內部溫度上升而起，主要集中在電解液的熱不穩定性，以及電解液與正、負極共存 體系的熱不穩定性兩個大的方面。目前從大的方面來看，安全型鋰離子電池主要從外部管理和內部設計兩個方面來采取措施，控制內部溫度、電壓、氣壓來達到安全目的。其中，從鋰電池內部設計方面考慮，針對鋰電池的阻燃性能的提高的同時，保證其鋰離子的傳導能力，對實對現有的鋰電池具有十分重要的實際意義。

中國發明專利申請號201010597448.8公開了一種改善電池高溫性能的非水電解液添加劑，由氟取代的碳酸酯以及烷基磷酸酯構成，然而耐溫性能有限，并且影響鋰離子傳導力。中國發明專利申請號201010003004.7公開了一種阻燃電解液、可再充電鋰電池及其制造方法，阻燃電解質溶液包括鋰鹽、直鏈碳酸酯類溶劑、至少一種銨陽離子、磷酸類溶劑和包含草酸硼酸鹽的添加劑，然而銨鹽在受熱時脹氣非常嚴重。中國發明專利申請號201410474938.7公開了一種防過充阻燃電池電解液，包括非水有機溶劑、鋰鹽、成膜及防過充添加劑，然而這些電解液對電池本身的離子傳導具有較大的影響。

為了提高鋰電池的耐溫性能，同時確保對鋰離子的傳導能力，有效解決鋰電池的“熱失控”問題，有必要提出一種新型耐溫型鋰電池負極片，進而提高了鋰電池使用的安全性。

發明內容

針對目前鋰電池在高溫下容易出現熱失控的問題，本發明提出一種負載耐溫復合層的鋰電池負極極片及制備方法，從而提高了鋰電池的耐溫性能，保證了離子傳導能力，有效解決了鋰電池“熱失控”的問題。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種負載耐溫復合層的鋰電池負極極片，所述鋰電池負極極片是將懸濁液B噴涂于負載多孔導電層的負極片而制得，所述懸濁液B是將無機耐溫材料加入混合溶液而制得，所述負載多孔導電層的負極片是將懸濁液A噴涂于負極極片而制得，所述懸濁液A是將無機鋰離子導體、聚氧化乙烯、氧化石墨烯粉末加入混合溶液而制得，所述負極極片為負極活性材料、聚偏氟乙烯、導電劑混合后涂布于銅箔表面而制得，所述混合溶液為聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物溶解于丙酮和N,N-二甲基甲酰胺的混合溶劑而制得。