[发明专利]一种高安全性芳纶锂离子电池及其制备方法

说明书

本发明涉及锂离子电池技术领域，具体公开了一种高安全性芳纶锂离子电池，包括电芯，所述电芯内设置有正极片、负极片和隔膜，其特征在于：所述正极片的正极活性物质涂覆区域涂覆有芳纶涂层浆料，所述负极片的负极活性物质涂覆区域涂覆有芳纶涂层浆料，所述隔膜为PE裸膜。芳纶涂层浆料由以下组分按质量份数混合而成：芳纶纤维4‑9份、第一溶剂55‑75份、第二溶剂9‑32份、助溶剂2‑6份、分散剂0.2‑0.3份、乳化剂0.5‑3份、造孔剂2‑5份、胶黏剂0.5‑2.5份。本发明还公开了一种制备高安全性锂离子电池的方法，通过该方法制备出来的高安全性锂离子电池。可以在遇到挤压，穿刺等极端情况下时，避免电池发生热失控，提高安全性能。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，具体涉及一种高安全性芳纶锂离子电池及其制备方法。

背景技术

锂离子电池由于具有能量密度高、质量轻、无记忆效应、绿色环保和使用寿命长等优点，被广泛应用于动力、储能和3C等领域。但是由于锂离子电池在制备和使用过程中，可能会出现正负极接触，引发电池短路，产生安全隐患。

当前，通常使用带陶瓷涂层的PE隔膜来提高电池的安全性能，该隔膜闭孔温度低，热收缩温度较高，能在一定程度上避免隔膜高温收缩带来的短路，但是，一旦电池热失控，温度瞬间上升超过隔膜的熔点，隔膜还是会大面积收缩，正负极片出现短路。另外，就是在极片的活性物质涂覆区域的表面涂覆一层陶瓷涂层，该陶瓷涂层可以阻碍锂枝晶刺穿隔膜，有效避免短路，但是陶瓷涂覆在极片上，涂覆的厚度较厚，重量较重，而且陶瓷涂覆在极片上多采用凹版涂覆，可能会产生胶印、褶皱等缺陷。

发明内容

有鉴于此，本发明期望提供一种高安全性芳纶锂离子电池及其制备方法。芳纶涂覆的极片相对陶瓷涂覆极片，热稳定性更好，重量更轻；因此，其组成的电池安全性更好，能量密度更高。而且，相对凹版涂覆，采用喷涂将芳纶涂覆在极片上，更加的均匀，也不会出现胶印、褶皱等缺陷。该电池可以在遇到挤压，穿刺等极端情况下时，避免电池发生热失控，提高安全性能。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供一种高安全性锂离子电池，包括电芯，所述电芯内设置有正极片、负极片和隔膜，其特征在于：所述正极片的正极活性物质涂覆区域涂覆有芳纶涂层浆料，所述负极片的负极活性物质涂覆区域涂覆有芳纶涂层浆料，所述隔膜为PE裸膜。

进一步地，所述芳纶涂层浆料由以下组分按质量份数混合而成：

芳纶纤维4-9份；

第一溶剂55-75份；

第二溶剂9-32份；

助溶剂2-6份；

分散剂0.2-0.3份；

乳化剂0.5-3份；

造孔剂2-5份；

胶黏剂0.5-2.5份。

更进一步地，所述芳纶纤维为间位芳纶纤维、对位芳纶纤维中的一种或两种。

更进一步地，所述第一溶剂是NMP、DMF、DMSO、DMAC 或二氯亚砜中的一种或几种。

更进一步地，所述第二溶剂是乙酸乙酯、异丙醇、二氯甲烷、磷酸三乙酯或乙二醇中的一种或几种。

更进一步地，所述助溶剂是CaCl₂、KOH、LiCl、吡啶或尿素中的一种或几种。

更进一步地，所述分散剂是聚氧化乙烯或亚甲基双萘磺酸钠中的一种或两种。

更进一步地，所述乳化剂是聚乙烯醇、聚丙烯酸纳、聚丙烯酰胺或聚山梨酯中的一种或几种。