具有良好熱安全性的鋰離子電池的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及二次電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有良好熱安全性的的鋰離子電池。
【背景技術(shù)】
[0002]二次鋰電池因其具有高能量密度等優(yōu)點(diǎn)，已成為電動(dòng)車主要能量來(lái)源之一。隨著電動(dòng)車動(dòng)力需求提高，動(dòng)力電池能量密度提高，電池功率輸出需求與尺寸也隨之增大，致使在高功率電池運(yùn)作時(shí)會(huì)產(chǎn)生更大量的熱。由于電解液為非水性且易燃的溶劑，因此，電池內(nèi)部零件安全性的提升具有絕對(duì)必要性，若無(wú)法有效率地將熱能排除，將造成電池溫度上升。
[0003]如何防止電池因過(guò)熱而導(dǎo)致溶劑起火發(fā)生爆炸，安全保證即成為重要課題之一，因此，各方努力研宄追求的目標(biāo)是設(shè)計(jì)一種鋰電池隔膜。隔膜的主要功能是隔離正負(fù)極以防止電池自我放電以及兩極短路等問(wèn)題，由于電池的工作環(huán)境中充滿了電解液的腐蝕和溫度的變化，因此，鋰離子電池的隔膜應(yīng)當(dāng)具有優(yōu)越的熱穩(wěn)定性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種具有良好熱安全性的鋰離子電池，該鋰離子電池包括殼體以及封裝于所述殼體內(nèi)的鋰電芯，所述鋰電芯包括一正極片、一負(fù)極片以及設(shè)置于所述正極片和負(fù)極片之間的高分子聚丙烯隔膜，其中，所述高分子聚丙烯隔膜的厚度為20?30 μm，所述高分子聚丙烯隔膜上分布有孔徑0.03?0.1 ym的微孔，其孔隙率為30%?40%;所述高分子聚丙烯隔膜的兩側(cè)分別設(shè)置有一層厚度為2?4 ym的Al203/Si02復(fù)合陶瓷涂層；所述鋰電芯由所述正極片、負(fù)極片以及高分子聚丙烯隔膜卷繞形成。
[0005]優(yōu)選地，所述微孔在所述高分子聚丙烯隔膜上均勻分布。
[0006]優(yōu)選地，所述微孔呈中間大兩頭小的對(duì)稱形狀。
[0007]優(yōu)選地，所述微孔中最大孔徑處的直徑為0.06?0.1 μm，最小孔徑處的直徑為
0.03 ?0.06 μ mD
[0008]優(yōu)選地，所述高分子聚丙烯隔膜的厚度為20 μm;所述高分子聚丙烯隔膜的兩側(cè)分別設(shè)置有一層厚度為4 μπι的八1203/3102復(fù)合陶瓷涂層。
[0009]優(yōu)選地，所述高分子聚丙烯隔膜的厚度為40 μπι ;所述高分子聚丙烯隔膜的兩側(cè)分別設(shè)置有一層厚度為2 μπι的八1203/3102復(fù)合陶瓷涂層。
[0010]本發(fā)明提供的具有良好熱安全性的的鋰離子電池，其中的電池隔膜包含有復(fù)合陶瓷涂層，具有陶瓷涂層隔膜具有優(yōu)越的熱穩(wěn)定性，能有效提高鋰離子電池的熱安全性能，延長(zhǎng)了鋰離子電池的壽命。另外，納米級(jí)顆粒的陶瓷涂層，具有較高的比表面積，使得涂覆后的隔膜對(duì)電解液具有良好的潤(rùn)濕性及保液性能，能有效提高鋰離子電池的容量保持性能。在其中的一個(gè)實(shí)施例中，電池隔膜上分布的微孔呈中間大兩頭小的對(duì)稱形狀，增大了微孔的體積，進(jìn)一步提高了電池隔膜對(duì)電解液的保液性能。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的鋰離子電池的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的鋰電芯的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的高分子聚丙烯隔膜的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)例，而不是全部實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)范圍。
[0015]實(shí)施例1
[0016]參閱圖1和圖2，本實(shí)施例提供了一種具有良好熱安全性的鋰離子電池，包括殼體I以及封裝于所述殼體I內(nèi)的鋰電芯2。其中，所述鋰電芯2包括一正極片21、一負(fù)極片22以及設(shè)置于所述正極片21和負(fù)極片22之間的高分子聚丙烯隔膜23，鋰電芯2是由所述正極片21、負(fù)極片22以及高分子聚丙烯隔膜23卷繞形成的。
[0017]其中，高分子聚丙烯隔膜23上均勻分布有圓柱狀的微孔，孔隙率為30%?40% ;高分子聚丙烯隔膜23的厚度可以選擇的范圍是20?30 μ m，微孔的孔徑為0.03?0.1 μ m。
[0018]如圖2所示的，本實(shí)施例中，高分子聚丙烯隔膜23的兩側(cè)分別設(shè)置有一層Al2O3/S12復(fù)合陶瓷涂層24。S卩，正極片21與高分子聚丙烯隔膜23之間設(shè)置有一層Al 203/Si02復(fù)合陶瓷涂層24，負(fù)極片22與高分子聚丙烯隔膜23之間也設(shè)置有一層Al203/Si02復(fù)合陶瓷涂層24。復(fù)合陶瓷涂層24的厚度較為優(yōu)選的范圍是2?4 μπι。
[0019]本實(shí)施例提供的鋰離子電池，高分子聚丙烯隔膜的兩側(cè)分別設(shè)置有一層Al2O3/S12復(fù)合陶瓷涂層，具有陶瓷涂層隔膜具有優(yōu)越的熱穩(wěn)定性，能有效提高鋰離子電池的熱安全性能，延長(zhǎng)了鋰離子電池的壽命。另外，納米級(jí)顆粒的陶瓷涂層，具有較高的比表面積，使得涂覆后的隔膜對(duì)電解液具有良好的潤(rùn)濕性及保液性能，能有效提高鋰離子電池的容量保持性能，進(jìn)一步延長(zhǎng)了鋰離子電池的壽命。
[0020]實(shí)施例2
[0021]本實(shí)施例提供的鋰離子電池，與實(shí)施例1不同的是，參閱圖3，分布于高分子聚丙烯隔膜23上的微孔231呈中間大兩頭小的對(duì)稱形狀。微孔231中最大孔徑處(微孔中間)的直徑可以選擇為0.06?0.1 μ m，最小孔徑處(微孔兩端)的直徑可以選擇為0.03?
0.06 μ mD
[0022]本實(shí)施例提供的鋰離子電池中，隔膜上微孔呈中間大兩頭小的對(duì)稱形狀，增大了微孔的體積，進(jìn)一步提高了電池隔膜對(duì)電解液的保液性能。
[0023]以上所述僅是本申請(qǐng)的【具體實(shí)施方式】，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本申請(qǐng)?jiān)淼那疤嵯?，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本申請(qǐng)的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有良好熱安全性的鋰離子電池，包括殼體(I)以及封裝于所述殼體(I)內(nèi)的鋰電芯(2)，所述鋰電芯⑵包括一正極片(21)、一負(fù)極片(22)以及設(shè)置于所述正極片(21)和負(fù)極片(22)之間的高分子聚丙烯隔膜(23)，其特征在于，所述高分子聚丙烯隔膜(23)的厚度為20?30 μ m，所述高分子聚丙烯隔膜(23)上分布有孔徑0.03?0.1 ym的微孔(231)，其孔隙率為30%?40%;所述高分子聚丙烯隔膜(23)的兩側(cè)分別設(shè)置有一層厚度為2?4μπι的Al203/Si02復(fù)合陶瓷涂層(24);所述鋰電芯(2)由所述正極片(21)、負(fù)極片(22)以及高分子聚丙烯隔膜(23)卷繞形成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有良好熱安全性的鋰離子電池，其特征在于，所述微孔(231)在所述高分子聚丙烯隔膜(23)上均勻分布。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有良好熱安全性的鋰離子電池，其特征在于，所述微孔(231)呈中間大兩頭小的對(duì)稱形狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有良好熱安全性的鋰離子電池，其特征在于，所述微孔(231)中最大孔徑處的直徑為0.06?0.1 μ m，最小孔徑處的直徑為0.03?0.06 μ m。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的具有良好熱安全性的鋰離子電池，其特征在于，所述高分子聚丙烯隔膜(23)的厚度為20 μπι;所述高分子聚丙烯隔膜(23)的兩側(cè)分別設(shè)置有一層厚度為4 μ m的Al203/Si02復(fù)合陶瓷涂層(24)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的具有良好熱安全性的鋰離子電池，其特征在于，所述高分子聚丙烯隔膜(23)的厚度為40 μπι;所述高分子聚丙烯隔膜(23)的兩側(cè)分別設(shè)置有一層厚度為2 ym的Al203/Si02復(fù)合陶瓷涂層(24)。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種具有良好熱安全性的鋰離子電池，該鋰離子電池包括殼體以及封裝于所述殼體內(nèi)的鋰電芯，所述鋰電芯包括一正極片、一負(fù)極片以及設(shè)置于所述正極片和負(fù)極片之間的高分子聚丙烯隔膜，其中，所述高分子聚丙烯隔膜的厚度為20～30μm，所述高分子聚丙烯隔膜上分布有孔徑0.03～0.1μm的微孔，其孔隙率為30％～40％；所述高分子聚丙烯隔膜的兩側(cè)分別設(shè)置有一層厚度為2～4μm的Al2O3/SiO2復(fù)合陶瓷涂層；所述鋰電芯由所述正極片、負(fù)極片以及高分子聚丙烯隔膜卷繞形成。具有陶瓷涂層隔膜具有優(yōu)越的熱穩(wěn)定性，能有效提高鋰離子電池的熱安全性能，延長(zhǎng)了鋰離子電池的壽命。
【IPC分類】H01M2-16
【公開(kāi)號(hào)】CN104577010
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410808388
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請(qǐng)人】西寧共進(jìn)新材料科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2014年12月23日