[发明专利]一种锂离子电池及其制备方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及电池领域，尤其涉及一种锂离子电池及其制备方法。

【背景技术】

随着信息、材料和能源技术的进步，锂离子电池以其高比能量、长循环寿命、无记忆效应、安全可靠以及能快速充放电等优点而成为新型电源技术研究的热点。锂离子电池除广泛用于日常熟知的手机、笔记本电脑以及其他数码电子产品之外，电动车的发展也将带动锂离子电池的更大需求，且在航空航天、航海、人造卫星、小型医疗、军用通信设备等领域中也得到了应用，逐步代替传统电池。

电池隔膜是指在锂离子电池正极与负极中间的聚合物隔膜，是锂离子电池最关键的部分，对电池安全性和成本有直接影响。其主要作用有：隔离正、负极并使电池内的电子不能自由穿过；让电解质液中的离子在正负极间自由通过。锂离子传导能力直接关系到锂离子电池的整体性能，电池隔膜的隔离正负极的作用使电池在过度充电或者温度升高的情况下能限制电流的升高，防止电池短路引起爆炸，对电池使用者和设备起到安全保护的作用。普通电池隔膜的共同特点是材料均为有机聚合物材料，这些材料容易在电池短路或其它异常情况下升温而造成有机材料的融化甚至碳化，从而最终使正负极极体接触而短路甚至爆炸。

【发明内容】

基于此，有必要提供一种安全性能较好的锂离子电池。

此外，还有必要提供一种安全性能较好的锂离子电池的制备方法

一种锂离子电池，包括正极片、负极片及电解液，其中：正极片或负极片上具有无机粉体材料复合物的涂层。

在优选实施例中，无机粉体材料复合物各组份按质量百分比包括，88％～95％的无机粉体材料，5％～12％的粘结剂及分散剂。

在优选实施例中，所述涂层的孔隙率大于40％。

在优选实施例中，无机粉体材料为粒径在500nm～8μm的纳米级无机金属氧化物或多孔结构粉体材料。

在优选实施例中，无机粉体材料包括三氧化二铝、沸石、氧化锂、氧化钛或二氧化硅中的一种及几种混合物。

一种锂离子电池的制备方法，包括以下步骤，

制备混合溶液，通过有机溶剂及纯净水溶解无机粉体材料、粘结剂及分散剂，得到混合溶液；

其中，无机粉体材料复合物各组份按质量百分比包括，88％～95％的无机粉体材料，5％～12％的粘结剂及分散剂；

制备浆液，将所述混合溶液通过转速为2800RPM的高速剪切分散机或沙磨分散机制成粘度为200cp～1600cp的浆液；

制备涂层，将上述浆料通过涂布方法复合在正极片或负极片上表面形成涂覆层，将所述涂覆层烘干得到涂层；

电池的组装，电池的组装，将正极片与负极片，电解液组装成电池，其中所述正极片或负极片中至少一个极片上具有无机粉体材料复合物的涂层。优选实施例中，锂离子电池正极片的活性物质为磷酸铁锂、锰酸锂、三元材料、钴酸锂中的一种或几种，集流体为铝箔。

在优选实施例中，所述无机粉体材料为粒径在500nm～8μm的纳米级无机金属氧化物或多孔结构粉体材料。

在优选实施例中，所述无机粉体材料包括三氧化二铝、沸石、氧化锂、氧化钛或二氧化硅中的一种及几种混合物。

在优选实施例中，所述涂覆层的厚度为10μm～40μm。

在优选实施例中，所述涂层的孔隙率大于40％。

该锂离子电池中的电极极片上的涂层替代通常意义上的电池隔膜，具备无机粉体材料复合物的涂层的电极极片可以无需隔膜的存在下直接组合成电池，防止电池在短路、热失效等条件下隔膜的融化导致正负极直接短路而造成更严重的安全隐患，增加电池的安全性能。

【附图说明】

图1为本发明制备的锂离子电池的制备流程图；

图2为一实施方式制备的电池的热箱测试结果。

【具体实施方式】

下面结合附图和具体实施例对锂离子电池及其制备方法进一步阐明。

一种锂离子电池，包括正极片、负极片及电解液，其中：正极片或负极片上具有无机粉体材料复合物的涂层。

优选实施例中，无机粉体材料复合物各组份按质量百分比包括，88％～95％的无机粉体材料，5％～12％的粘结剂及分散剂。

优选实施例中，所述涂层的孔隙率大于40％。

优选实施例中，无机粉体材料为粒径在500nm～8μm的纳米级无机金属氧化物或多孔结构粉体材料。

优选实施例中，无机粉体材料包括三氧化二铝、沸石、氧化锂、氧化钛或二氧化硅中的一种及几种混合物。