[发明专利]一种软包锂离子单电芯

说明书

本发明涉及锂离子电池技术领域，提供一种软包锂离子单电芯，包括铝塑膜外壳、正极、负极、粘接性涂覆隔膜及电解液，所述软包锂离子单电芯在100％SOC状态下进行140℃热箱测试，容量下降到0％SOC的时间T为60min以上。所述软包锂离子单电芯耐高温性能好，在高温下容量保持的时间长，且不发烟，不发火，不爆炸，安全性好。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，具体涉及一种耐高温软包锂离子单电芯。

背景技术

目前，锂离子电池在动力电池或者数码电池领域，其安全性能已成为最主要的技术指标之一。其中，对于电芯耐热性能的要求正逐步提高。隔膜作为锂离子电芯的主要组成部分之一，对提高电芯耐热温度也具有重要作用。现有技术一般通过在隔膜表面涂覆无机陶瓷层，有利于改善隔膜的耐热性，减少隔膜热收缩，从而提升锂离子电芯的安全性能(公开号CN102916149A，U.S.patent 6,432,586)。而为了进一步提升安全性能，并且兼顾电芯的其他性能，需要高强度的隔膜以及厚度更薄且能与电极活性物质粘结的涂覆隔膜。在现有技术中，采用传统的无机陶瓷涂覆隔膜的锂离子电芯主要有以下问题：①在高温环境下容量下降快，电能快速转化为热能导致电芯温度快速升高，安全性差；②隔膜涂覆层与电极之间没有粘接力或粘接力较弱，或隔膜涂层与隔膜基材间粘结力较弱，在高温下，隔膜与隔膜涂覆层间，或隔膜涂覆层与电极上的活性物质间发生分离，导致析锂风险增加，电芯耐热性能降低。

鉴于此，有必要提供一种在高温环境下容量下降缓慢，安全性高的锂离子单电芯。

发明内容

本发明为了克服现有技术的不足，提供一种包括涂覆隔膜的锂离子单电芯，由于涂覆隔膜具有干式粘接效果，可以防止电芯的变形和层间滑移，同时，涂覆隔膜中含有无机陶瓷颗粒及粘结剂，可以提升耐热性能并具有湿式粘接效果，可以改善电芯的安全性能。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种软包锂离子单电芯，包括铝塑膜外壳、正极、负极、粘接性涂覆隔膜及电解液，所述软包锂离子单电芯在100％SOC状态下进行140℃热箱测试，容量下降到0％SOC的时间T为60min以上。

为了保证电芯中隔膜与电极的粘接性，优选所述粘接性隔膜包括聚烯烃基材层和涂覆在所述基材层的两侧表面上的涂覆层；所述涂覆层至少包含无机颗粒和聚合物。

为了保证电芯的能量密度，优选聚烯烃基材层的厚度为3μm到20μm；所述涂覆层的厚度为0.1μm到6μm。

为了确保电芯循环性能，优选所述聚烯烃基材层为PE、PP或PE/PP复合物中的至少一种或多种；所述隔膜的孔隙率为40％以上。

为了保证隔膜与电极之间的粘接性，优选所述聚合物具有胶状形态，所述胶状形态即表面通过扫描电子显微镜放大2000倍观察，所述聚合物没有呈颗粒状聚集在一起。

为了确保隔膜与电极之间的粘接性，优选所述的聚合物层为含偏氟乙烯均聚物、偏氟乙烯或六氟丙烯共聚物中的至少一种或多种。

为了提升隔膜耐热性以及确保隔膜与电极之间的粘接性，所述涂覆层中无机颗粒体积含量C的范围为：25％≤C≤75％，聚合物的体积含量D的范围为：25％≤D≤75％。

为了提高电芯安全性，优选所述粘结性涂覆隔膜的基材的穿刺强度F为60gf/μm以上。

为了提高电芯安全性，优选所述粘结性涂覆隔膜的横向/纵向热收缩比为0.9≤纵向热收缩/横向热收缩≤1.1。

为了保证电芯中隔膜与电极的粘接性，优选所述软包锂离子单电芯的三点弯曲应力为0.1N/mm²到2N/mm²。

为了提升隔膜耐热性，优选所述无机颗粒为氧化铝、勃姆石或氢氧化镁中的至少一种或多种。