【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于锂离子电池，尤其涉及一种锂离子电池。
技术介绍
1、近年来，随着新能源的崛起，相应的便携电子产品、电动汽车以及其他电子设备也迎来快速发展。电解质广泛应用于电池及其他电子器件之中，在正负极之间充当离子传输的媒介。目前，电池的安全性能受到普遍关注，而复合箔材、复合隔膜被认为是能有效提高电池安全性能的方式。但目前，复合箔材和复合隔膜的使用仍受到制约，其实际应用效果仍有待提高。
2、cn114843620a公开了一种固态电池及其制备方法，固态电池由n个固态层叠单元构成，固态层叠单元包括复合集流体、正极层和固态电解质层，通过固态层叠单元的相互堆叠实现内部串联；复合集流体包括第一集流体层和第二集流体层。制备方法包括将正极涂在复合集流体上形成第一极片；将固态电解质涂在正极上形成固态电解质单元，与第一极片构成第二极片；按设计尺寸将第二极片裁成固态层叠单元；将设计需要将n个固态层叠单元堆叠形成固态电池。但是，该固态电池的复合集流体全部由金属组成，在电池内部发生短路的情况下无法切断电流，会导致热量聚集最终引发热失控，从而导致该固态电池的耐热性较差，在温度较高的温度环境中易发生燃烧甚至爆炸。
3、cn115799524a公开了一种复合集流体及其制备方法和混合固态电池中的应用。一种复合集流体，包括铝箔和涂布在铝箔上的安全涂层，安全涂层由安全涂层浆料固化而合成，安全涂层浆料包括以下重量份数的原料：主材、粘结剂、导电剂、其他助剂和溶剂；粘结剂包括第一粘结剂和第二粘结剂中的一种或两种，第一粘结剂的特性粘度为0.25～0.
4、目前公开的锂离子电池都有一定的缺陷，存在着难以兼顾离子电导率、耐高温性能和机械性能的问题。因此，开发设计一种新型的锂离子电池及其制备方法至关重要。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种锂离子电池及其制备方法，所述锂离子电池通过采用所述复合箔材，降低了锂离子电池内短路发生的风险，还避免了锂离子电池因短路而产生的高温燃爆，所复合箔材还能起到一定的隔离作用；所述羧酸改性的聚乙烯醇具有良好的机械性能和较高的导电率，从而提升了锂离子电池的机械性能与离子电导率；本专利技术所述锂离子电池同时兼顾了较高的离子电导率、较强的耐高温性能与优异的机械性能。
2、为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供了一种锂离子电池，所述锂离子电池包括依次层叠的正极极片、复合隔膜与负极极片；
4、所述正极极片或所述负极极片中的至少一个为复合箔材，所述复合箔材包括聚合物基底层，及覆盖于所述聚合物基底层两侧表面的金属层；
5、所述复合隔膜靠近复合箔材的一侧设置有固态电解质层，所述固态电解质层包括羧酸改性的聚乙烯醇；
6、所述固态电解质层与所述复合箔材的厚度比为1:(1～3)，且所述固态电解质层和所述复合箔材的厚度总和小于20μm。
7、本专利技术中所述固态电解质层与所述复合箔材的厚度比为1:(1～3)，例如可以是1:1、1:1.2、1:1.4、1:1.6、1:1.8、1:2、1:2.2、1:2.4、1:2.6、1:2.8或1:3，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
8、本专利技术中所述固态电解质层和所述复合箔材的厚度总和小于20μm，例如可以是19μm、18μm、17μm、16μm、15μm、14μm、13μm、12μm、11μm、10μm、9μm、8μm、7μm、6μm、5μm、4μm、3μm、2μm或1μm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
9、可以理解的是，复合箔材由聚合物基底层和覆盖于聚合物基底层两侧的金属箔材层组成，在锂离子电池受到外界的物理冲击时，尤其是受到尖锐或者重物冲击时，复合箔材的聚合物基底层具有一定的延展性，金属层不易刺穿隔膜，从而降低了锂离子电池内短路发生的风险，提升了锂离子电池的安全性能。由此，使得使用复合箔材的锂离子电池的安全性能得到提升。
10、本专利技术中通过在锂离子电池中引入复合箔材作为正极极片与负极极片的基底，复合箔材的聚合物基底层在150℃以上的高温下会发生熔缩，在锂离子电池热失控前会切断电流回路，避免了锂离子电池因短路而产生高温燃爆，因此可有效防止锂离子电池的热失控，提升了锂离子电池的安全性能。
11、本专利技术中复合箔材还能起到一定的隔离作用，针刺测试时，采用传统箔材的锂离子电池容易发生内短路，电芯电压瞬间降低到ov，电芯内部自放电，温度快速上升，采用复合箔材的锂离子电池在同样的针刺测试条件下，温度并未发生明显变化。
12、本专利技术中聚乙烯醇的分子链上含有大量的羟基，可以与羧酸中含有活性的羧基官能团进行反应，从而在聚乙烯醇的分子链上大量的活性基团，使得改性的聚乙烯醇不仅对金属离子具有很好的吸附效果，还能使聚合物链之间形成牢固、高密、稳定的三维网络结构，构成更紧密的封闭填充体系，从而提升了聚乙烯醇的机械性能，羧酸改性的聚乙烯醇具有良好的机械性能和较高的导电率，从而提升了锂离子电池的机械性能与电导率。
13、本专利技术中正极活性物质包括正极活性材料、导电剂与粘结剂，负极活性物质包括负极活性材料、导电剂与粘结剂。
14、本专利技术中正极活性物质中的正极活性材料包括但不限于任何能够可逆地嵌入和脱嵌锂离子的锂化插层化合物，且包含过渡金属元素，由于改性聚乙烯醇对过渡金属元素具有吸附螯合作用，因此，使用本专利技术的复合隔膜的锂离子电池具有较好地防止过渡金属元素在负极地沉积的作用。可以理解的是，在不违背本专利技术构思的基础上，本专利技术对正极材料的种类没有特别的限制，已知的含有过渡金属的正极材料均能用于本专利技术中。
15、优选地，所述正极活性材料的化学式为linixcoymn1-x-yo2，其中，0<x<1，0<y<1，且x+y<1。
16、本专利技术中所述0<x<1，例如可以是0.1、0.3、0.5、0.7或0.9，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
17、本专利技术中0<y<1，例如可以是0.1、0.3、0.5、0.7或0.9，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
18、优选地，所述正极活性材料的化学式为liniacobalco2，其中，0.7≤a≤0.9，0.05≤b≤0.2，a+b+c＝1。
19、本专利技术中所述0.7≤a≤0.9，例如可以是0.7、0.8或0.9，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
20、本专利技术中所述0.05≤b≤0.2，例如可以是0.05、0.1、0.15或0.2，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
21、优选地，所述正极活性材料是锰酸锂本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包括依次层叠的正极极片、复合隔膜与负极极片；
2.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述聚合物基底层的材质包括聚醚醚酮、聚对苯撑苯并二唑、聚对苯二甲酸乙二酯、芳香族聚酰胺、聚酰亚胺或聚丙烯中的任意一种或至少两种的组合；
3.根据权利要求1或2所述的锂离子电池，其特征在于，所述聚合物基底层与所述金属层的厚度比为(1～10):1。
4.根据权利要求1～3任一项所述的锂离子电池，其特征在于，所述羧酸中包括至少两个羧基官能团；
5.根据权利要求4所述的锂离子电池，其特征在于，所述二元羧酸包括乙二酸、丙二酸、丁二酸、马来酸、富马酸或丙烯二酸中的任意一种或至少两种的组合，优选为马来酸；
6.根据权利要求1～5任一项所述的锂离子电池，其特征在于，所述聚乙烯醇的重均分子量为120000～180000。
7.根据权利要求1～6任一项所述的锂离子电池，其特征在于，所述固态电解质还包括补充固态电解质；
8.根据权利要求7所述的锂离子电池，其特征在于，所述补充固态电
9.根据权利要求1～8任一项所述的锂离子电池，其特征在于，所述复合隔膜包括基膜，所述基膜包括聚乙烯隔膜、聚丙烯隔膜、聚乙烯复合隔膜或聚丙烯复合隔膜中的任意一种或至少两种的组合；
10.根据权利要求1～9任一项所述的锂离子电池，其特征在于，所述固态电解质还包括离子液体；
...【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包括依次层叠的正极极片、复合隔膜与负极极片；
2.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述聚合物基底层的材质包括聚醚醚酮、聚对苯撑苯并二唑、聚对苯二甲酸乙二酯、芳香族聚酰胺、聚酰亚胺或聚丙烯中的任意一种或至少两种的组合；
3.根据权利要求1或2所述的锂离子电池，其特征在于，所述聚合物基底层与所述金属层的厚度比为(1～10):1。
4.根据权利要求1～3任一项所述的锂离子电池，其特征在于，所述羧酸中包括至少两个羧基官能团；
5.根据权利要求4所述的锂离子电池，其特征在于，所述二元羧酸包括乙二酸、丙二酸、丁二酸、马来酸、富马酸或丙烯二酸中的任意一种或至少两种的组合，优选为...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈志鹏，陈凯，李峥，冯玉川，
申请(专利权)人：苏州清陶新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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