[发明专利]一种提高电池安全性能的正极极片及其方法

说明书

本发明公开了一种提高电池安全性能的正极极片，包括正极极片，所述正极极片上延伸有极耳，所述正极极片上涂覆有隔离胶，所述隔离胶涂覆延伸至极耳。优点是：隔离胶涂覆于正极极片以及极耳处，干燥后形成隔离层，在高温情况下，隔膜收缩后，正极集流体与负极膜片之间仍有隔离层的存在，防止短路，从而提高电池的安全性。

技术领域

本发明涉及柔性固态锂离子技术领域，尤其涉及了一种提高电池安全性能的正极极片，还涉及了一种提高电池安全性能的正极极片及其方法。

背景技术

近年来，锂离子电池由于具有高的能量和功率密度，优秀循环性能和无污染等优点，广泛用于手机、电脑以及电动汽车中。锂离子电池安全问题的解决是锂离子电池得以广泛应用的前提，虽然锂离子电池在移动电子等中小电池上已经取得了极大的成功，但在电动汽车上的大规模应用，还存在着严重的安全隐患。即使是在小电子领域，也经常有一些安全事故的报道。锂离子电池的安全性已经成为制约其进一步发展的关键因素。

为了确保消费者的人身和财产安全，需要对锂离子电池进行安全性测试。目前国内的安全测试标准主要有GB 31241-2014、GB/T 31485-2015、GJB 2374A-2013。其中热滥用是一项必须且经常难以通过的测试。GB 31241-2014、GB/T 31485-2015中要求在130℃下保温30分钟，而GJB 2374A-2013中更为严苛，需要再150℃下保温2小时，电池不能出现起火、燃烧、爆炸等情况。目前锂离子电池中主要采用PE基或者PP及为主的隔膜，PE基隔膜在130℃以上收缩严重，而PP基隔膜虽然抗温性能较好，但一般较厚，降低了电池的能量密度。

GB 31241-2014、GB/T 31485-2015、GJB 2374A-2013标准中的热滥用温度并未达到满充状态下电池的着火点，而通常电池无法通过热滥用安全测试的原因在于隔膜收缩后造成短路，从而有内部电能的释放，从而引发安全事故。在电池中，最危险的短路形式是正极铝集流体与负极膜片之间的短路，而隔膜收缩后，恰恰容易造成正极铝集流体和负极膜片的短路，造成电能的快速释放，引发安全事故。

发明内容

本发明的目的是：针对上述不足，提供一种提高电池安全性能的正极极片及其方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种提高电池安全性能的正极极片，包括正极极片，所述正极极片上延伸有极耳，所述正极极片上涂覆有隔离胶，所述隔离胶涂覆延伸至极耳。

一种提高电池安全性的方法，此方法包括如下步骤：步骤一：制备隔离胶：a、按照质量比为1-30：10-90称取陶瓷粉体、粘合剂；b、以N-甲基吡咯烷酮为溶剂，将陶瓷粉体、粘合剂与N-甲基吡咯烷酮进行混合，经过超声分散、搅拌，配成含固量为3-60％的均一隔离胶；

步骤二：将步骤一中制备的隔离胶涂覆于正极极片以及极耳正反两面，宽度正极极片宽度和极耳宽度，极耳上的隔离胶长度为1-10mm；

步骤三：在50-150℃下对涂覆的正极极片进行干燥。

所述陶瓷粉体为锂镧锆氧(LLZO)、锂镧锆钽氧(LLZTO)、锂镧钛氧(LLTO)、氧化铝(Al₂O₃)、氧化锆(ZrO₂)、氧化钛(TiO₂)、硫酸钡(BaSO₄)其中的一种或者几种。

所述粘合剂为聚环氧乙烯(PEO)、聚偏氟乙烯(PVDF)、(聚偏氟乙烯-六氟丙烯)共聚物(PVDF-HFP)、聚碳酸乙烯酯(PEC)、聚三亚甲基碳酸酯(PTMC)、聚碳酸丙烯酯(PPC)其中的一种或者几种。

与现有技术相比，本发明所达到的技术效果是：隔离胶涂覆于正极极片以及极耳处，干燥后形成隔离层，在高温情况下，隔膜收缩后，正极集流体与负极膜片之间仍有隔离层的存在，防止短路，从而提高电池的安全性。