[发明专利]一种电池的电极及其制备方法和锂离子电池

说明书

本发明提供一种电池的电极及其制备方法和使用该电极的锂离子电池。该电池的电极包括导电基体和涂覆于该导电基体表面的材料层，该材料层包括附着在导电基体上的导电材料层和附着在导电材料层上的活性材料层，所述导电材料层包括导电物质及产气物质，所述产气物质受热能产生气体，能从根本上解决电池过热失效带来的安全隐患，显著的提高了电池包的安全性。

技术领域

本发明涉及一种锂离子二次电池，具体的说，本发明涉及一种电池的电极及其制备方法和使用该电极的锂离子电池。

背景技术

由于便携式电子设备和电动汽车的快速发展和广泛应用，对于高比能量、长循环寿命、高安全性能的锂离子电池的需求十分迫切。

特别是电池的安全性能一直是研究的重点和热点，现有提高电池安全性能的方法主要是从热管理、单体电池的安全结构及电解液中添加阻燃添加剂等方面进行解决的。但热管理无论是从电路还是冷却系统均存在一定的问题，例如电路存在采集失效的情况；冷却系统只能部分地降低电池的工作温度，且降低温度的能力有限，且冷却系统重量大，较大程度的降低了电池的能量密度。单体电池的安全结构虽然能及时对单体电池进行控制，但目前的设计难度均较大，方案均不完善，不能从根本上解决电池的高温安全问题；阻燃添加剂的引入却又带来新的问题，例如电池的阻抗增加，电池的倍率和低温性能都会受到不同程度的影响。因此，提高电池的安全性能仍然需要不但的探索。

发明内容

本发明的目的是克服现有电池的安全性能仍然不理想的缺陷，提供一种能从根源解决电池的安全问题，较大程度提高电池安全性能的电池的电极及其制备方法和使用该电极的锂离子电池。

本发明的第一个目的是提供一种电池的电极，所述电极包括导电基体和涂覆于该导电基体表面的材料层，该材料层包括附着在导电基体上的导电材料层和附着在导电材料层上的活性材料层，所述导电材料层包括导电物质及产气物质，所述产气物质受热能产生气体。

本发明的第二个目的是提供上述电极的制备方法，该方法包括先将含有导电物质及产气物质的导电材料层附着在导电基体上，然后在导电材料层上附着活性材料层。

本发明的第三个目的是提供一种锂离子电池，该电池包括极芯和电解液，所述极芯和电解液密封在电池壳体内，所述极芯包括正极、负极及隔膜，其中，正极和/或负极为上述电极。

本发明电极的材料层包括附着在导电基体上的导电材料层，导电材料层中含产气物质，当电池异常时，电池内部升温，热量使产气物质产生气体，使得活性材料层脱落、剥离，材料层呈现断路状态，电池电流不导通，电芯自身预先断电，保证了电池过热失效带来安全隐患之前(特别是隔膜破膜熔融收缩之前，若隔膜受热收缩，电池正负极之间会短路，较容易引发安全事故)就将电池断路。从根本上解决电池过热失效带来的安全隐患，显著的提高了电池包的安全性。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供了一种电池的电极，该电极包括导电基体和涂覆于该导电基体表面的材料层，其中，材料层包括附着在导电基体上的导电材料层和附着在导电材料层上的活性材料层，所述导电材料层包括导电物质及产气物质，所述产气物质受热能产生气体，从根本上解决电池过热失效带来的安全隐患，显著的提高了电池包的安全性。

其中，材料层可以位于导电基体的单面也可以位于导电基体的双面。