[发明专利]一种高安全的电池及其制备方法

权利要求书

1.一种高安全性的电池，包括电芯外壳和设在所述电芯外壳内部的电芯；

所述电芯通过PTC极片、正极极片、隔膜、负极极片和电解液组装制得；

所述PTC极片包括依次设置的集流体A、PTC涂层和集流体B；

所述正极极片、负极极片、集流体A和集流体B上均设有一个极耳；集流体A和集流体B的极耳在同一侧或两侧；

所述组装的形式为叠片或卷绕；

在叠片的第一层和/或最后一层放置PTC极片；

或在卷绕的最里层和/或最外层放置PTC极片；

多个正极极片的极耳组成正极耳群；多个负极极片的极耳组成负极耳群；

若放置一层PTC极片，所述正极耳群和负极耳群中任一个和任一集流体的极耳引出作为电芯极耳；未引出的极耳群与另一集流体的极耳相连；

若放置两层PTC极片，正极耳群和任一PTC极片的一个极耳相连，负极耳群与另一PTC极片的一个极耳相连；未连接的PTC极耳均引出作为电芯极耳；

或一层PTC极片的两个极耳和另一PTC极片的两个极耳两两相连，正极耳群和负极耳群中任一个和任一相连后PTC极耳引出作为电芯极耳；未引出的极耳群与另一相连后的PTC极耳相连。

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述集流体A和集流体B的材质独立地选自铜、铝、镍、铜镀镍、碳或不锈钢。

3.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述集流体A和集流体B的形状为箔状、连续致密膜状、多孔膜状或U形膜状。

4.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述PTC极片的尺寸小于或等于负极极片的尺寸；所述PTC极片的尺寸小于或等于正极极片的尺寸。

5.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，集流体A或者集流体B的极耳大于等于正负极极片极耳；所述集流体A的厚度为12～5000μm；

所述集流体B的厚度为12～5000μm；

所述PTC涂层的厚度为1～5000μm。

6.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述PTC涂层的转变温度为50～150℃。

7.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，电池为锂离子电池、锂电池、钠电池或钠离子电池。

8.一种权利要求1～7任一项所述高安全性 的电池的制备方法，包括以下步骤：

将PTC浆料涂覆在集流体A载体的单面，将PTC浆料涂覆在集流体B载体的单面，分别得到带有PTC涂层的集流体A和集流体B；分别预烘烤后，将集流体A和集流体B的浆料涂层对贴，辊压，干燥，模切，得到PTC极片；

将PTC极片、正极极片、隔膜和负极极片组装制得电芯；所述组装的形式为叠片或卷绕；在叠片的第一层和/或最后一层放置PTC极片；或在卷绕的最里层和/或最外层放置PTC极片；

将电芯进行封装、注液、预化成、陈化、老化、分容，得到高安全的电池。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述PTC浆料包括正温度系数材料、导电剂和粘结剂；

所述正温度系数材料选自无机多孔陶瓷热敏材料和/或热塑性聚合物；

所述导电剂选自导电炭黑、导电石墨、碳纳米管、石墨烯、碳纤维和导电陶瓷粉末中的一种或多种；

所述粘结剂选自聚偏氟乙烯、丙烯酸系共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、羟甲基纤维素、丁苯橡胶、聚氧化乙烯、聚乙烯醇、聚四氟乙烯、聚氨酯、聚吡咯、聚噻吩和聚苯胺中的一种或多种。