[实用新型]一种高安全性锂离子电池正极极片及集流体

说明书

本实用新型涉及一种高安全性锂离子电池正极极片及集流体。该高安全性锂离子电池正极极片包括正极集流体和涂覆在正极集流体上的电极材料层，所述正极集流体包括间隔平行叠置的至少两层铝箔，相邻铝箔之间设有粘结剂层。本实用新型的高安全性锂离子电池正极极片，通过使用较薄厚度的铝箔并使用粘结剂层将相邻铝箔粘结在一起形成正极集流体，在满足正极集流体机械强度的基础上，减小单层铝箔的厚度，一方面，较薄厚度的铝箔在机械破坏时产生的毛刺较小，不容易刺穿隔膜，短路的风险会显著降低；另一方面，粘结剂层可以对挤压、撞击或刺穿等机械破坏产生一定的缓冲作用，减少集流体破坏时毛刺的产生量，进而进一步降低电池短路的风险。

技术领域

本实用新型属于锂离子电池的极片领域，具体涉及一种高安全性锂离子电池正极极片及集流体。

背景技术

锂离子电池以其高能量密度、长寿命的优势在消费电子产品、动力电池领域有着广泛的应用，然而相较于其他化学电源而言，锂离子电池也是化学电源中最危险的电池之一，在滥用的情况下，尤其是发生机械破坏时，如挤压、撞击或刺穿时，锂离子电池会发生危险的短路和放热反应，造成电池燃烧甚至发生爆炸事故。

研究表明：在电池遭到机械破坏时，最危险的短路方式是正极集流体铝箔被破坏时产生的毛刺与负极涂层的接触，这种接触会瞬间释放大量的热量使短路点温度急剧升高造成热失控。对正极极片进行改进以期提高其安全性能，是锂离子电池研究人员努力的方向之一。

公开号为CN1320282A的专利申请公开了一种包括PTC聚合物的复合电极，其通过在集流体上涂覆具有正温度系数(PTC)的聚合物导电层，以期在发生短路升温时，电池的内阻提高，从而减小短路电流，提高电池安全性能。但由于集流体铝箔的厚度通常在10μm以上，在发生挤压、撞击或刺穿等机械破坏时，铝箔会产生较长毛刺，从而增加了正极集流体与负极涂层的接触机会，锂离子电池的安全性能无法得到有效的保障。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高安全性锂离子电池正极极片，从而解决现有锂离子电池正极极片在被机械破坏时会产生较长毛刺，容易引起电池内部短路的问题。

本实用新型的第二个目的在于提供一种高安全性锂离子电池正极集流体。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种高安全性锂离子电池正极极片，包括正极集流体和涂覆在正极集流体上的电极材料层，所述正极集流体包括间隔平行叠置的至少两层铝箔，相邻铝箔之间设有粘结剂层。

本实用新型的高安全性锂离子电池正极极片，通过使用较薄厚度的铝箔并使用粘结剂层将相邻铝箔粘结在一起形成正极集流体，在满足正极集流体机械强度的基础上，减小单层铝箔的厚度，一方面，较薄厚度的铝箔在机械破坏时产生的毛刺较小，不容易刺穿隔膜，短路的风险会显著降低；另一方面，粘结剂层可以对挤压、撞击或刺穿等机械破坏产生一定的缓冲作用，减少集流体破坏时毛刺的产生量，进而进一步降低电池短路的风险。

铝箔有两层。两层铝箔结构的设置较为简单，且通过铝箔厚度的调整即可达到兼顾机械强度和安全性能的目的。

所述铝箔的厚度为2～10μm，所述粘结剂层的厚度为2～10μm。铝箔的厚度越薄，产生的毛刺越小，越不容易引起短路。铝箔的具体厚度和层数可依据电池能量密度和压实密度的设计灵活选择。粘结剂层所用粘结剂可选择常规粘结剂品种，优选的，可选择韧性较好的聚氨酯类、丙烯酸类粘结剂。

所述电极材料层的厚度为20～100μm。电极材料层可使用现有正极材料，如磷酸铁锂、三元材料等，电极材料层的厚度可以根据电池的设计需要进行灵活调整。