[发明专利]降低锂离子电池安全失效温度的工艺方法

说明书

本发明公开了一种降低锂离子电池安全失效温度的工艺方法，将组成锂离子电池的正极极片中的集流体厚度设置为10～16um，将组成锂离子电池的负极极片中的集流体厚度设置为10～16um，将组成锂离子电池的正极极片中的正极极耳宽度设置为1～3mm，将组成锂离子电池的正极极片中的正极极耳厚度设置为50～150um，将组成锂离子电池的负极极片中的负极极耳宽度设置为1～3mm，将组成锂离子电池的负极极片中的负极极耳厚度设置为50～150um。该工艺方法制得的锂离子电池的短路失效温度控制在100℃以内，针刺失效温度控制在50℃以内。

技术领域

本发明涉及锂离子电池的技术领域，尤其是一种降低锂离子电池安全失效温度的工艺方法。

背景技术

目前，市场上的各类智能可穿戴设备琳琅满目，在与生命健康、移动互联进一步融合后，市场将会进一步扩大。依照智能可穿戴设备市场的发展趋势，相对应需求的各种微小型锂离子电池也需要更强硬的技术支持。

智能可穿戴设备，如蓝牙耳机、助听器及相关可植入式的医疗健康类的设备，由于使用环境的特殊，对于锂离子电池的安全性要求将会更加的严苛。常规配方的设计，其安全失效温度一般在120℃左右，其针刺失效温度约为90℃，在使用上会有比较多的限制。因此，传统的锂离子电池通常用于便携式电子设备、手机、耳机、手表等。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明提出一种降低锂离子电池安全失效温度的工艺方法，该降低锂离子电池安全失效温度的工艺方法具有降低锂电池安全失效温度的优点，外部短路温度降低20℃，失效温度控制在100℃以内；针刺失效温度降低50℃，失效温度控制在50℃以内。

根据本发明实施例的降低锂离子电池安全失效温度的工艺方法，将组成锂离子电池的正极极片中的集流体厚度设置为10～16um，将组成锂离子电池的负极极片中的集流体厚度设置为10～16um，将组成锂离子电池的正极极片中的正极极耳宽度设置为1～3mm，将组成锂离子电池的正极极片中的正极极耳厚度设置为50～150um，将组成锂离子电池的负极极片中的负极极耳宽度设置为1～3mm，将组成锂离子电池的负极极片中的负极极耳厚度设置为50～150um。

本发明的有益效果是，锂离子电池的短路失效温度更低，可以控制在100℃以内，使用的环境更为广泛，安全；锂离子电池的针刺失效温度更低，可以控制在50℃以内，使用的环境更为广泛，安全，可以用在更加贴合人体的部分(贴身、入耳等紧贴人体脆弱部位使用)，比如入耳设备、智能眼镜等，在电池遭受突发性破坏性损伤时可避免造成二次烫伤伤害。

进一步具体地限定，上述技术方案中，极耳的横截面积有利于散热机理的公式如下：

Q＝I²*R*t，则

其中，Q表示t时间内极耳产生的热量；I表示通过的电流；R表示极耳电阻；t表示时间；ρ表示极耳的电阻率；L表示极耳长度；S表示极耳横截面积；当锂离子电池发生短路时，突发的大电流经过，在极耳横截面积越大的情况下，累积的热量就会相对较少；在热量确定的情况下，极耳横截面积越大，散热越快。

进一步具体地限定，上述技术方案中，组成锂离子电池的正极极片的正极材料，包括正极活性物质、导电剂、粘结剂和辅助添加剂；导电剂为炭黑类、碳纳米管类和石墨烯中的一种；粘结剂为偏二氟乙烯、聚偏二氟乙烯、偏二氟乙烯的均聚物和聚偏二氟乙烯共聚物、六氟丙烯和偏二氟乙烯的共聚物中的一种；辅助添加剂为PVP类的辅助助溶剂。

进一步具体地限定，上述技术方案中，正极活性物质主要为钴酸锂并掺杂磷酸铁锂或镍钴锰酸锂或钛酸锂中的一种。