[发明专利]一种安全锂离子电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种电池，特别是一种锂离子电池。

背景技术

锂离子电池的安全性能是电池使用领域最关注的焦点问题，在锂离子电池的使用过程中存在许多安全隐患。锂离子电池在滥用的情况下，有可能导致电池出现冒烟、爆炸，乃至人员受伤等情况。因此，改进锂离子电池的安全性能非常必要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种具有高安全性能的锂离子电池。

为了解决上述技术问题，本发明的一种安全锂离子电池，包括正极和负极，所述正极由钴酸锂制作，其材料粒度分布值D50在10.5~13.5μm范围内，负极由锂颗粒和碳颗粒混合而成，其材料粒度分布值D50在16.0~19.0μm范围内。

作为上述技术方案的改进，所述负极的容量为正极的容量的1.18倍。

作为上述技术方案的改进，所述正、负极表面均涂覆有极膜，正、负极的极片厚度的偏差值为±3μm。

本发明的有益效果是：这种锂离子电池由于采取了上述改进，在可以预见的操作方法不当中或者是在特殊情况的操作中仍能良好地避免出现安全事故，使用更安全。

具体实施方式

本发明的一种安全锂离子电池，包括正极和负极，所述正极由钴酸锂制作，其材料粒度分布值D50在10.5~13.5μm范围内，在电池内部发生的电化学氧化过程中，正极活性材料物质会发生热分解，发出大量的热，选定热稳定性和过充性能良好的钴酸锂作为正极活性材料，有利于提高电池的安全性能；负极由锂颗粒和碳颗粒混合而成，其材料粒度分布值D50在16.0~19.0μm范围内，在充放电过程中，锂在碳颗粒中嵌入和脱出，可有效降低电极阻抗，减少锂枝晶的形成。

在本实施例中，考虑正负极的循环特性和过充时负极接受锂的能力，所述负极的容量为正极的容量的1.18倍，避免金属锂在负极表面沉积，产生锂枝晶。其次，改良正负极极耳位置，正极极耳距离极片端为极片总长的2/5处，负极极耳位于电芯最外层，令电芯圆弧度大大提高，避免极片起角或极耳刺穿隔膜而引致的安全问题。

所述正、负极表面均涂覆有极膜，正、负极的极片厚度的偏差值为±3μm，提高正、负极极片涂布极膜的均匀性，使充电过程中各处极化大小相同，避免出现金属锂在负极表面局部沉积的情况，令锂离子能在活性材料中顺利地进行嵌入和脱出。

通过上述措施的改进后，锂离子电池安全性能明显得到提高，在过充过放、短路、针刺、跌落和热冲击等多个极端测试条件下，仍未出现安全事故，极大地提高电池安全性能，保证在使用过程中人员的安全，扩大锂离子电池的商品化程度。

以上所述仅为本发明的优先实施方式，只要以基本相同手段实现本发明目的的技术方案都属于本发明的保护范围之内。