一种极片、锂离子电池及电子装置制造方法及图纸

技术编号:32194684 阅读:13 留言:0更新日期:2022-02-08 16:00
一种极片、锂离子电池及电子装置,极片包括:集流体;活性物质层,包括活性物质;耐高温涂层,包括耐高温聚合物;活性物质层覆盖在集流体的至少一个表面,耐高温涂层覆盖在活性物质层表面。耐高温聚合物为芳纶、PI、PBO或PET中的至少一种。本实用新型专利技术解决了现有锂离子电池隔膜不耐高温的缺点,当电池受到高温时出现隔膜收缩卷曲的现象,极片的耐高温涂层继续起到隔膜的作用,防止造成的内部短路,电芯热失控,提高了锂离子电池热安全性能。提高了锂离子电池热安全性能。提高了锂离子电池热安全性能。

【技术实现步骤摘要】
一种极片、锂离子电池及电子装置


[0001]本技术涉及锂离子电池领域,具体涉及一种极片、锂离子电池及电子装置。

技术介绍

[0002]锂离子电池一般是由电芯、电解液及容纳电芯和电解液的密封件组成。隔膜起到防止正负极直接接触的作用,防止电芯内部短路。但是目前锂离子电池使用的隔膜材质为高分子聚合物聚乙烯和聚丙烯,在受到高温时会严重收缩造成正负极片直接接触,严重内短路,电芯热失控。目前的改善措施都是研发耐高温隔膜,提高隔膜耐高温收缩性能,但是由于基材的限制,无法做到200℃以上的耐高温。
[0003]为了提高锂离子电池热安全性能,解决电池模组和电池包热蔓延问题,需要从正负极材料选择、电解液成分设计、隔膜设计等方向提升耐高温性能,此外还可以通过结构创新提高电池安全性。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是提供一种极片,提高锂离子电池热安全性能。
[0005]本技术采用如下技术方案:
[0006]一种极片,包括:集流体;活性物质层,包括活性物质;耐高温涂层,包括耐高温聚合物;所述活性物质层覆盖在所述集流体的至少一个表面,所述耐高温涂层覆盖在所述活性物质层表面。
[0007]优选地,所述耐高温聚合物为芳纶、PI、PBO或PET中的至少一种。
[0008]优选地,所述耐高温涂层为多孔结构,孔径为0.01

100微米。
[0009]优选地,所述耐高温涂层的厚度5微米以下。
[0010]优选地,所述耐高温聚合物溶于有机溶剂中形成溶液,所述有机溶剂为N
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甲基吡咯烷酮。
[0011]优选地,所述有机溶剂中含有辅助材料。
[0012]优选地,所述辅助材料为氧化铝陶瓷颗粒。
[0013]优选地,所述极片为正极片或负极片。
[0014]本技术还提供一种锂离子电池,所述锂离子电池包括上述极片中正极片或负极片中至少一种。
[0015]本技术还提供一种电子装置,所述电子装置包括上述锂离子电池。
[0016]与现有技术相比,本公开的有益效果为:
[0017]本技术解决了现有锂离子电池隔膜不耐高温的缺点,当电池受到高温时出现隔膜收缩卷曲的现象,极片的耐高温涂层继续起到隔膜的作用,防止造成的内部短路,电芯热失控,提高了锂离子电池热安全性能。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为实施例1一种极片结构示意图;
[0020]图2为实施例2一种极片结构示意图;
[0021]图中所示:1—耐高温涂层;2—活性物质层;3—集流体。
具体实施方式
[0022]下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。
[0023]以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然,所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例,而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本公开保护的范围。
[0024]一种极片,如图1或图2所示,包括:集流体3;活性物质层2,包括活性物质;耐高温涂层1,包括耐高温聚合物;活性物质层2覆盖在集流体3的至少一个表面,耐高温涂层1覆盖在活性物质层2表面。耐高温涂层1为多孔结构,孔径为0.01

100微米。耐高温涂层1的厚度5微米以下。合适的极片孔径分布,可以给锂离子的嵌入和脱出提供通道,可以减小内阻,减小极化损失,从而延长电池的循环寿命,提高锂离子电池的利用率。
[0025]耐高温聚合物溶于有机溶剂后涂覆在极片的活性物质层2表面,干燥后有机溶剂蒸发,形成多孔的耐高温涂层1。该耐高温涂层1可以在高温下保持不收缩,防止正负极短路。有机溶剂为N

甲基吡咯烷酮,N

甲基吡咯烷酮化学稳定性优良,能溶解于大多数有机与无机化合物、极性气体、天然及合成高分子化合物。耐高温聚合物为芳纶(聚对、间苯二甲酰对苯二胺)、PI(聚酰亚胺)、 PBO(聚对苯撑苯并二恶唑)或PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)中一种或几种。这些耐高温聚合物都具有高耐热性,其中,芳纶具有高耐热性,热收缩和蠕变性能稳定,此外还有高绝缘性;PI其耐高温达400℃以上,长期使用温度范围
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200~300℃;PB在现有的化学纤维中最高,耐热温度达到600℃,在火焰中不燃烧、不收缩,耐热性和难燃性高于其它任何一种有机纤维;PET耐热高,耐热老化性好。有机溶剂中含有辅助材料,例如氧化铝陶瓷颗粒等起到骨架作用。添加陶瓷可以减少高分子材料用量,而且在高分子有机溶液蒸发收缩过程吸附在陶瓷颗粒表面可以均匀成孔。氧化铝具有以下优点:硬度大,硬度仅次于金刚石,远远超过耐磨钢和不锈钢的耐磨性;重量轻,其密度为3.5g/cm3,可大大减轻极片负荷;可耐一千多度高温。
[0026]实施例1如图1所示,集流体3单面涂覆,集流体3一侧覆盖有活性物质层2,活性物质层2上覆盖有耐高温涂层1。
[0027]实施例2如图2所示,集流体3双面涂覆,集流体3两侧覆盖有活性物质层2,活性物
质层2上覆盖有耐高温涂层1。
[0028]一种锂离子电池,锂离子电池包括上述极片中正极片或负极片中至少一种, 还包括隔膜。正极片包括正极集流体、正极活性物质层和耐高温涂层,负极片包括负极集流体、负极活性物质层和耐高温涂层,隔膜间隔于负极片与正极片之间。负极片、隔离膜及正极极片卷绕或叠片形成锂离子电池。
[0029]一种电子装置,电子装置包括上述锂离子电池。
[0030]与现有技术相比,本公开的有益效果为:
[0031]本技术解决了现有锂离子电池隔膜不耐高温的缺点,当电池受到高温时出现隔膜收缩卷曲的现象,极片的耐高温涂层1继续起到隔膜的作用,防止造成的内部短路,电芯热失控,提高了锂离子电池热安全性能。
[0032]以上仅为说明本技术的实施方式,并不用于限制本技术,对于本领域的技术人员来说,凡在本技术的精神和原则之内,不经过创造性劳动所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本技术的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种极片,其特征在于,包括:集流体;活性物质层,包括活性物质;耐高温涂层,包括耐高温聚合物;所述活性物质层覆盖在所述集流体的至少一个表面,所述耐高温涂层覆盖在所述活性物质层表面。2.根据权利要求1所述的一种极片,其特征在于,所述耐高温聚合物为芳纶、PI、PBO或PET中的至少一种。3.根据权利要求2所述的一种极片,其特征在于,所述耐高温涂层为多孔结构,孔径为0.01

100微米。4.根据权利要求1所述的一种极片,其特征在于,所述耐高温涂层的厚度5微米以下。5.根据权利要求1所述的一种极片,其特征在于,...

【专利技术属性】
技术研发人员:张奇宋鹏元何巍
申请(专利权)人:湖北亿纬动力有限公司
类型:新型
国别省市:

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