[发明专利]一种锂离子电池用混合材料、动力锂离子电池及制备方法

说明书

本发明公开了一种锂离子电池用混合材料、动力锂离子电池及制备方法，该混合材料包括钛酸锶钡‑钛酸镁、聚‑3己基噻吩和聚3‑癸基噻吩。该动力锂离子电池包括正极片、负极片、设于正极片和负极片之间的隔膜，以及电解液，其中所述正极片、所述负极片和所述隔膜包括所述的混合材料，本发明具有更加适合锂离子电池安全工作的温度区间，具有超高温度敏感性，避免了电池在超过100℃后快速恶化，隔膜收缩的问题，充分保证了电池的安全性能，同时本发明的锂离子电池不需要另外添加导电炭黑和CNT导电剂，正常使用时的内阻比现有添加了导电炭黑和CNT的电池还低，具有超高的常温导电率，并且又保障了锂电池的动力性能。

技术领域

本发明涉及锂电池制造领域，特别是涉及一种锂离子电池用混合材料、动力锂离子电池及制备方法。

背景技术

随着社会经济的不断发展，能源和环保已经成为全人类面临的两大难题，近年来，国家对新能源汽车的应用出台了一系列的鼓励政策，国内的动力锂离子电池，特别是动力汽车电池，出现了狂飙猛进的发展。

但是，锂离子电池,特别是动力锂电池的技术水平尤其是安全性方面，依然存在很大的隐患，近年来发生的多起笔记本电脑、手机、电动滑板车因电池爆炸原因被召回，以及近年来发生的多起电动汽车自燃起火的安全事故，让大家对锂离子电池的安全问题越来越重视。

现有的锂电池当出现过充、过放或短路异常时,内部温度会快速升高,当温度升高到110℃时,内部隔膜开始发生收缩,正负极片会发生接触短路,进而引起电池起火、爆炸,危及人身和财产安全。为了提升锂离子电池的安全性，目前常规的做法，是对于电池内部的隔膜涂覆氧化铝或PVDF(聚偏氟乙烯)进行改性处理,或采用隔膜的多层复合技术,如PP-PE-PP三层复合，主要是提高隔膜收缩温度,降低了隔膜收缩率,但随着内部温度的继续上升,依然无法真正解决电池内部过热引起的安全性问题。

为了进一步改善锂离子电池的安全性,在申请号201210032319.3的专利中,研究者提到了将钛酸锶钡(BaSrTiO3)和钛酸铅钡(BaPbTiO3)作为PTC(正温度系数热敏电阻)材料涂到正极片表面,在申请号201310176246.X的专利中,研究者也提到了将钛酸钡和聚乙烯添加到正负极材料和涂覆到隔膜上,起到内部温度PTC的作用,但是这两份专利所用的材料都对温度的敏感性不够高,都必须要到120℃以上,该类材料才会快速膨胀,电阻急剧增加,起到阻断内部电流的作用,但是锂离子电池在超过100℃时,电性能会快速恶化,内部隔膜在超过110℃已经开始逐步收缩,超过120℃时已经很容易导致起火、爆炸,因此上述专利,并没有真正解决锂电池的安全问题。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

本发明目的在于提出一种锂离子电池用混合材料、动力锂离子电池及制备方法，以解决上述现有技术存在的由于其温度敏感系数低导致无法满足现有锂电池使用安全性的技术问题。

为此，本发明提出一种锂离子电池用混合材料，用于制作锂电池电极片和隔膜，包括钛酸锶钡-钛酸镁、聚-3己基噻吩和聚3-癸基噻吩，所述钛酸锶钡-钛酸镁、所述聚-3己基噻吩和所述聚3-癸基噻吩占所述混合材料的重量百分比分别为10～60wt％、1-30wt％和10～50wt％。

优选地，本发明的混合材料还可以具有如下技术特征：

所述钛酸锶钡-钛酸镁、所述聚-3己基噻吩和所述聚3-癸基噻吩占所述混合材料的重量百分比分别为30～50wt％、20-30wt％和30～40wt％。

所述钛酸锶钡-钛酸镁、所述聚-3己基噻吩和所述聚3-癸基噻吩占所述混合材料的重量百分比依次为50wt％、20wt％和30wt％，或依次为35wt％、25wt％和40wt％。