【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂离子电池，尤其涉及一种阻燃电极片及其制备方法和锂离子电池。
技术介绍
1、锂离子电池的逐渐普及，随之而来的是锂离子电池热失控问题也日益突出，成为业内亟待解决的重要问题。在实际使用过程中，安全事故时有发生，这主要是由于锂离子电池在遭受高温、跌落等过程中隔膜收缩、脆化导致阴、阳极接触短路等产生热失控，引发电池起火甚至爆炸，严重影响用户的生命财产安全。
2、为了提升锂离子电池的安全性能，当前主流的方法是在电芯和壳体之间设置中空的薄膜体，在薄膜体内填充阻燃剂形成阻燃剂层，其中阻燃剂的组分优选为液态磷系阻燃剂。这种方法虽然能有效改善因电池自身原因和外界机械滥用导致的热失控情况，提升了电池的安全性能，但是该阻燃层是设置在电芯与壳体之间的，针对电芯内部的短路、甚至爆炸起火的方向是不明确的，这种阻燃层无法从电芯内部进行阻燃，因而无法起到充分的阻燃效果。
技术实现思路
1、本专利技术提出了一种阻燃电极片及其制备方法和锂离子电池，其在对电芯进行充分阻燃的同时，还能够最大程度降低对电芯性能的影响。
2、本专利技术提出的一种阻燃电极片，包括集流体和涂布于集流体上的活性阻燃涂层；
3、所述活性阻燃涂层包括阻燃剂，所述阻燃剂包括有机磷酸酯改性膨胀蛭石、隔热添加剂和阻燃添加剂。
4、本专利技术中，有机磷酸酯改性膨胀蛭石复配隔热添加剂和阻燃添加剂作为阻燃剂，一方面，隔热添加剂具有有效的隔绝热传导的效果，阻燃添加剂则可以受热分解，释放出捕获燃烧反应中的
5、优选地，所述有机磷酸酯改性膨胀蛭石是将膨胀蛭石和铝盐进行溶胶凝胶反应后得到al2o3插层膨胀蛭石，再将al2o3插层膨胀蛭石与二甲基二烯丙基氯化铵进行插层反应后再与9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物进行加成反应后得到。
6、本专利技术中，通过溶胶凝胶反应在膨胀蛭石层间镶嵌氧化铝颗粒，提升膨胀蛭石隔热传导性能的同时，膨胀蛭石层间间距增大，通过二甲基二烯丙基氯化铵插层后，其层间接枝有含双键的有机物，通过与9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物进行加成反应后，使得膨胀蛭石表面接枝有有机磷酸酯，其在高温时可以分解出磷酸和多磷酸，这些酸能够促进成炭且产生熔融的粘性的表层从而加强阻燃效果。
7、优选地，所述隔热添加剂为纳米气凝胶、纳米氢氧化铝或纳米氧化铝中的至少一种。
8、优选地，所述阻燃添加剂为甲基膦酸二甲酯、1，1，1，2，2，4，5，5，5-九氟-4-(三氟甲基)-3-戊酮或1，1，1，2，2，3，4，5，5，5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)戊烷中的至少一种。
9、优选地，所述有机磷酸酯改性膨胀蛭石、隔热添加剂和阻燃添加剂的重量比为1:0.6-1:0.1-0.3。
10、优选地，所述活性阻燃涂层还包括正极或负极活性材料、导电剂和粘结剂。
11、优选地，所述正极或负极活性材料、导电剂、粘结剂和阻燃剂的重量比为100:1-10:1-10:1-10。
12、优选地，所述负极活性材料为人造石墨、天然石墨、软炭、硬炭、硅基材料或锡基材料中的至少一种；所述导电剂为超导碳、乙炔黑、炭黑、科琴黑、碳纳米管或石墨烯中的至少一种；所述粘结剂为丁苯橡胶、聚偏氟乙烯、聚丙烯酸、聚四氟乙烯或聚氧化乙烯中的至少一种。
13、本专利技术提出一种上述阻燃电极片的制备方法，包括：将正极或负极活性材料、导电剂、粘结剂和阻燃剂加入溶剂中搅拌混合均匀，得到活性浆料；将所述活性浆料涂布在集流体的表面，干燥后，即得到所述阻燃电极片。
14、本专利技术还提供一种包括上述阻燃电极片的锂离子电池。
15、本专利技术中，通过将上述阻燃电极片应用于锂离子电池，在锂离子电池热失效时，活性阻燃涂层中的阻燃成分能快速发挥作用，分解释放出阻燃成分形成阻燃层隔绝热传导，同时切断极片内部导电网络，防止热失效进一步扩散，在保证了电池各项性能的条件下，实现了对电池进行阻燃的目的。
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1.一种阻燃电极片，其特征在于，包括集流体和涂布于集流体上的活性阻燃涂层；
2.根据权利要求1所述的阻燃电极片，其特征在于，所述有机磷酸酯改性膨胀蛭石是将膨胀蛭石和铝盐进行溶胶凝胶反应后得到Al2O3插层膨胀蛭石，再将Al2O3插层膨胀蛭石与二甲基二烯丙基氯化铵进行插层反应后再与9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物进行加成反应后得到。
3.根据权利要求1或2所述的阻燃电极片，其特征在于，所述隔热添加剂为纳米气凝胶、纳米氢氧化铝或纳米氧化铝中的至少一种。
4.根据权利要求1-3任一项所述的阻燃电极片，其特征在于，所述阻燃添加剂为甲基膦酸二甲酯、1，1，1，2，2，4，5，5，5-九氟-4-(三氟甲基)-3-戊酮或1，1，1，2，2，3，4，5，5，5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)戊烷中的至少一种。
5.根据权利要求1-4任一项所述的阻燃电极片，其特征在于，所述有机磷酸酯改性膨胀蛭石、隔热添加剂和阻燃添加剂的重量比为1:0.6-1:0.1-0.3。
6.根据权利要求1-5任一项所述的阻燃电极片，其特征在
7.根据权利要求6所述的阻燃电极片，其特征在于，所述正极或负极活性材料、导电剂、粘结剂和阻燃剂的重量比为100:1-10:1-10:1-10。
8.根据权利要求6或7所述的阻燃电极片，其特征在于，所述负极活性材料为人造石墨、天然石墨、软炭、硬炭、硅基材料或锡基材料中的至少一种；所述导电剂为超导碳、乙炔黑、炭黑、科琴黑、碳纳米管或石墨烯中的至少一种；所述粘结剂为丁苯橡胶、聚偏氟乙烯、聚丙烯酸、聚四氟乙烯或聚氧化乙烯中的至少一种。
9.一种权利要求1-8任一项所述阻燃电极片的制备方法，其特征在于，包括：将正极或负极活性材料、导电剂、粘结剂和阻燃剂加入溶剂中搅拌混合均匀，得到活性浆料；将所述活性浆料涂布在集流体的表面，干燥后，即得到所述阻燃电极片。
10.一种包括权利要求1-8任一项所述阻燃电极片的锂离子电池。
...【技术特征摘要】
1.一种阻燃电极片，其特征在于，包括集流体和涂布于集流体上的活性阻燃涂层；
2.根据权利要求1所述的阻燃电极片，其特征在于，所述有机磷酸酯改性膨胀蛭石是将膨胀蛭石和铝盐进行溶胶凝胶反应后得到al2o3插层膨胀蛭石，再将al2o3插层膨胀蛭石与二甲基二烯丙基氯化铵进行插层反应后再与9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物进行加成反应后得到。
3.根据权利要求1或2所述的阻燃电极片，其特征在于，所述隔热添加剂为纳米气凝胶、纳米氢氧化铝或纳米氧化铝中的至少一种。
4.根据权利要求1-3任一项所述的阻燃电极片，其特征在于，所述阻燃添加剂为甲基膦酸二甲酯、1，1，1，2，2，4，5，5，5-九氟-4-(三氟甲基)-3-戊酮或1，1，1，2，2，3，4，5，5，5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)戊烷中的至少一种。
5.根据权利要求1-4任一项所述的阻燃电极片，其特征在于，所述有机磷酸酯改性膨胀蛭石、隔热添加剂和阻燃添加剂的重量比为1:0.6-1:...
【专利技术属性】
技术研发人员：时兰钱，王莉，李长龙，王小劝，
申请(专利权)人：合肥国轩新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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