一种高安全型锂离子电池制造技术

本实用新型专利技术公开一种高安全型锂离子电池，包括卷芯，卷芯包括卷绕成型的正极片、负极片以及位于正极片和负极片之间的隔膜，正极片包括铝箔和涂覆于铝箔上的第一浆料层，第一浆料层包括复合锰酸锂，复合锰酸锂由锰酸锂颗粒和包覆于锰酸锂颗粒表面的MA‑AM齐聚物层组成，复合锰酸锂通过粘接剂粘结于铝箔上；负极片包括铜箔和涂覆于铜箔上的第二浆料层，第二浆料层包括人造石墨，人造石墨表面包覆有硬碳层，硬碳层的厚度为10~20纳米，人造石墨表面包覆有硬碳层后通过粘接剂粘结于铜箔上形成第二浆料层。本实用新型专利技术在保证电池高温性能、高能量密度的前提下可提高电池正极的稳定性和负极的嵌锂单位，从而提高电池的使用安全性。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电池
，具体涉及一种高安全型锂离子电池。
技术介绍
安全性能是锂离子电池，特别是锂离子动力电池所关心的焦点问题。锂离子电池与金属锂二次电池相比，在安全性能方面有了很大的提高，但在实际应用中仍然存在许多隐患。高能量密度锂离子电池需要高输出电压和电极储锂容量。目前电解液主要为有机溶剂，难以承受4.5伏以上的高电压，容易分解产生气体，造成电池气胀、破裂或爆炸。同时，充电状态下的正负极材料本身也很活泼，如钴酸锂之类的正极材料在过充电或受热状态下容易发生结构坍塌，并产生显著的热效应，而含有机溶剂的锂化石墨负极在接触空气时也容易燃烧。目前使用的锂离子电池主要以石墨基材料作为负极，其嵌锂电位接近金属锂的析出电位，在快速充电时容易造成金属锂析出，常以锂枝晶或锂粉末状态存在，前者会使电池内短路，后者会加速电解液分解或与空气接触发生燃烧。特别是用于电动汽车（EV）和混合动力汽车（HEV）的动力锂离子电池，其充放电电流大，散热条件差，导致电池内部温度升高。有研究证明：锂离子电池在滥用的条件下有可能达到使铝集流体熔化的高温（＞700℃），从而导致电池出现冒烟、着火爆炸、乃至人员受伤等情况。因此，锂离子电池安全性能方面的研究，对扩大锂离子电池的商品化程度，保证使用过程中人员的安全是非常重要的。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种高安全型锂离子电池，具有良好的使用安全性。为达此目的，本技术采用以下技术方案：提供一种高安全型锂离子电池，包括卷芯，所述卷芯包括卷绕成型的正极片、负极片以及位于所述正极片和所述负极片之间的隔膜，所述正极片包括铝箔和涂覆于所述铝箔上的第一浆料层，所述第一浆料层包括复合锰酸锂，所述复合锰酸锂由锰酸锂颗粒和包覆于所述锰酸锂颗粒表面的MA-AM齐聚物层组成，所述复合锰酸锂通过粘接剂粘结于所述铝箔上；所述负极片包括铜箔和涂覆于所述铜箔上的第二浆料层，所述第二浆料层包括人造石墨，所述人造石墨表面包覆有硬碳层，所述硬碳层的厚度为10~20纳米，所述人造石墨表面包覆有硬碳层后通过粘接剂粘结于所述铜箔上形成所述第二浆料层。本技术的有益效果：本技术通过采用表面包覆有MA-AM齐聚物层的锰酸锂颗粒作为正极片的主材料，在保证电池高温性能、高能量密度的前提下可提高电池的稳定性，而采用由硬碳层包覆的人造石墨作为负极片的主材料，可以提高负极的嵌锂单位，正极片和负极片的结构改进可提高电池的使用安全性。附图说明图1为本技术实施例的正极片和正极耳的结构示意图。图2为本技术实施例的负极片和负极耳的结构示意图。图3为本技术实施例的隔膜的结构示意图。图4为本技术实施例的卷芯的结构示意图。图5为本技术实施例的安全型锂离子电池热封后的结构示意图。图1~5中：100-卷芯；110-正极片；111-铝箔；112-第一浆料层；120-负极片；121-铜箔；122-第二浆料层；130-隔膜；131-基膜；132-共聚物层；140-正极耳；150-负极耳；160-终止胶；200-壳体。具体实施方式下面结合附图1~5并通过具体实施例来进一步说明本技术的技术方案。本技术中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个部件内部的连通或两个部件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。如图1~5所示，本技术的实施例提供一种高安全型锂离子电池，包括卷芯100，卷芯100包括卷绕成型的正极片110、负极片120以及位于正极片110和负极片120之间的隔膜130，正极片110包括铝箔111和涂覆于铝箔111上的第一浆料层112，第一浆料层112包括复合锰酸锂，复合锰酸锂由锰酸锂颗粒和包覆于锰酸锂颗粒表面的MA-AM齐聚物层组成，复合锰酸锂通过粘接剂粘结于铝箔111上，负极片120包括铜箔121和涂覆于铜箔121上的第二浆料层122，第二浆料层122包括人造石墨，人造石墨表面包覆有硬碳层，硬碳层的厚度为10~20纳米，人造石墨表面包覆有硬碳层后通过粘接剂粘结于铜箔121上形成第二浆料层122。本实施例通过采用表面包覆有MA-AM齐聚物层的锰酸锂颗粒作为正极片110的主材料，在保证电池高温性能、高能量密度的前提下可提高电池的稳定性，而采用由硬碳层包覆的人造石墨作为负极片120的主材料，可以提高负极的嵌锂单位，正极片110和负极片120的结构改进可提高电池的使用安全性。于本实施例中，第一浆料层112置于烘箱中烘烤后，MA-AM齐聚物层在其中的含量为3~8%，锰酸锂颗粒的含量为90~94%。于本实施例中，第二浆料层122置于烘箱中烘烤后，人造石墨表面包覆的硬碳层的含量为10~20%。优选地，如图3所示，隔膜130包括基膜131和涂覆于基膜131的一个侧面的共聚物层132。采用该隔膜130可以增加正极片110和负极片120的粘结稳定性，同时又能保证电池的使用性能不受影响。具体地，共聚物层132为PVDF-HFP/SiO2共聚物层，其中PVDF的含量为60.0%~80.0%，HFP的含量为18.0%~25.0%，SiO2的含量为5.0%~10.0%。PVDF-HFP/SiO2共聚物层涂覆于基膜131上，能保证电池内部没有游离的液态电解液，降低因为电解液可燃性和易分解性导致的安全风险。于本实施例中，隔膜130设置有共聚物层132的一侧与负极片120连接，隔膜130背离共聚物层132的一侧与正极片110连接。具体地，基膜131的厚度为12微米。如图4所示，卷芯100结束卷绕的边缘处通过终止胶160固定，即正极片110、隔膜130和负极片120在结束卷绕的边缘处通过一个长条状的终止胶固定，以防止卷芯100发生松卷现象，同时又能避免影响电池的使用性能。如图5所示，卷芯100外包覆有铝塑膜壳体200。铝塑膜壳体200由外到内包括尼龙层、铝层和CPP薄膜层。尼龙层处于最外层，用以防止电池外壳划伤，中间铝层是铝塑成型层，可以防止外界空气和水分进入到电池内部；最内层是CPP薄膜层，呈光亮色，主要用于电池的热封装。本实施例的高安全型锂离子电池中还设置有电解液，电解液中添加有添加剂DMMP，以改善电解液的热稳定性，电解液中的添加剂DMMP的含量为4~8%。以上内容仅为本技术的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本技术的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本技术的限制。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高安全型锂离子电池，其特征在于，包括卷芯，所述卷芯包括卷绕成型的正极片、负极片以及位于所述正极片和所述负极片之间的隔膜，所述正极片包括铝箔和涂覆于所述铝箔上的第一浆料层，所述第一浆料层包括复合锰酸锂，所述复合锰酸锂由锰酸锂颗粒和包覆于所述锰酸锂颗粒表面的MA‑AM齐聚物层组成，所述复合锰酸锂通过粘接剂粘结于所述铝箔上；所述负极片包括铜箔和涂覆于所述铜箔上的第二浆料层，所述第二浆料层包括人造石墨，所述人造石墨表面包覆有硬碳层，所述硬碳层的厚度为10~20纳米，所述人造石墨表面包覆有硬碳层后通过粘接剂粘结于所述铜箔上形成所述第二浆料层。

【技术特征摘要】
1.一种高安全型锂离子电池，其特征在于，包括卷芯，所述卷芯包括卷绕成型的正极片、负极片以及位于所述正极片和所述负极片之间的隔膜，所述正极片包括铝箔和涂覆于所述铝箔上的第一浆料层，所述第一浆料层包括复合锰酸锂，所述复合锰酸锂由锰酸锂颗粒和包覆于所述锰酸锂颗粒表面的MA-AM齐聚物层组成，所述复合锰酸锂通过粘接剂粘结于所述铝箔上；所述负极片包括铜箔和涂覆于所述铜箔上的第二浆料层，所述第二浆料层包括人造石墨，所述人造石墨表面包覆有硬碳层，所述硬碳层的厚度为10~20纳米，所述人造石墨表面包覆有硬碳层后通过粘接剂粘结于所述铜箔上形成所述第二浆料层。2.根据权利要求1所述的高安全型锂离子电池，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：温恒，朱亚飞，范东平，邓贵发，李刚，
申请(专利权)人：东莞市诺威新能源有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44