[发明专利]一种新型负极极片及其应用的锂离子电池

说明书

技术领域

本发明涉及电池技术领域，特别是涉及一种新型负极极片及其应用的锂离子电池。

背景技术

目前，随着能源问题、环境污染等问题日益突出，我国出台了多项政策鼓励和推动电动汽车行业的发展。锂离子动力电池具有能量密度高、循环寿命长、比功率高以及环境友好等优点已广泛应用于电动汽车领域。采用能量密度更高的锂离子电池运用于汽车领域正成为一项核心技术，它具有重量轻、储能大、功率大、无二次污染、寿命长、自放电系数小、温度适应范围宽泛，是电动汽车较为理想的车用电池。

锂离子电池主要由正负极片、电池隔膜和电解质组成，而其中电池隔膜的主要功能是将电池中的正负极片进行隔离，防止正负极之间发生短路。目前，电池隔膜大多是微孔聚烯烃隔膜，如聚乙烯、聚丙烯或两者相互复合加工而成。对于聚烯烃隔膜来说，其耐高温性能差，在高温下具有明显的热收缩效应问题，以及存在有机电解液对隔膜的浸润性差等问题，使得锂离子电池内部会由于温度过高而引起的热失控现象，严重影响到锂离子电池的高温性能、安全性和热稳定性。

因此，目前迫切需要开发出一种技术，其可以提高锂离子电池的安全性和热稳定性，避免由于电池内部温度过高而引起的热失控现象，显著提高锂离子电池的生产质量和使用寿命。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种新型负极极片及其应用的锂离子电池，其采用的陶瓷隔膜和涂覆有陶瓷层的负极极片均具备耐高温性能，可以提高锂离子电池的安全性和热稳定性，避免由于电池内部温度过高而引起的热失控现象，显著提高锂离子电池的生产质量和使用寿命，有利于提高电池生产厂家产品的市场应用前景，具有重大的生产实践意义。

为此，本发明提供了一种新型负极极片，包括负极集流体，所述负极集流体的表面涂覆有一层负极陶瓷层。

其中，所述负极集流体的左端设置有负极极耳，所述负极集流体的中部和右端表面涂覆有所述负极陶瓷层。

其中，所述负极集流体为表面已涂覆有一层负极浆料的铜箔。

其中，所述负极陶瓷层的厚度为3μm～5μm；

所述负极陶瓷层包括质量百分比为1％～60％的陶瓷颗粒、1％～50％的粘结剂和1％-50％的溶剂。

其中，所述负极陶瓷层中采用的陶瓷颗粒的材质包括氧化镁、氧化锆、二氧化钛、氧化铱和三氧化二铝中的至少一种；

所述陶瓷颗粒的粒径范围为300nm～2μm；

所述负极陶瓷层中的粘结剂为丁苯橡胶SBR；

所述负极陶瓷层中的溶剂为N，N二甲基比咯烷酮NMP。

此外，本发明还提供了一种新型负极极片应用的锂离子电池，包括有电池电芯和电池壳，所述电池电芯位于所述电池壳中；

所述电池电芯包含有正极极片、负极极片、电解液和陶瓷隔膜，所述陶瓷隔膜位于所述正极极片和负极极片之间的位置，所述陶瓷隔膜用于将所述正极极片和负极极片间隔开。

其中，所述陶瓷隔膜包括隔膜基体，所述隔膜基体表面涂覆有一层隔膜陶瓷层。

其中，所述隔膜基体包括聚乙烯隔膜、聚丙烯隔膜以及由聚丙烯、聚乙烯和聚丙烯隔膜所组成的复合隔膜中的至少一种；

所述隔膜陶瓷层包括质量百分比为1％～60％的陶瓷颗粒、1％～50％的粘结剂和1％-50％的溶剂。

其中于，所述隔膜陶瓷层中采用的陶瓷颗粒的材质包括氧化镁、氧化锆、二氧化钛、氧化铱和三氧化二铝中的至少一种；

所述陶瓷颗粒的粒径范围为500nm～3μm；

所述隔膜陶瓷层中的粘结剂为聚偏氟乙烯PVDF；

所述隔膜陶瓷层中的溶剂为N，N二甲基比咯烷酮NMP。

其中，所述负极极片包括负极集流体，所述负极集流体的表面涂覆有一层负极陶瓷层；

所述负极集流体为表面已涂覆有一层负极浆料的铜箔；

所述负极陶瓷层的厚度为3μm～5μm；

所述负极陶瓷层包括质量百分比为1％～60％的陶瓷颗粒、1％～50％的粘结剂和1％-50％的溶剂；

所述负极陶瓷层中采用的陶瓷颗粒的材质包括氧化镁、氧化锆、二氧化钛、氧化铱和三氧化二铝中的至少一种；

所述负极陶瓷层中采用的陶瓷颗粒的粒径范围为300nm～2μm；

所述负极陶瓷层中的粘结剂为丁苯橡胶SBR；

所述负极陶瓷层中的溶剂为N，N二甲基比咯烷酮NMP。