一种锂离子电池及其制备方法和用途

文档序号:1230758 发布日期:2020-09-08 浏览:5次 >En<

阅读说明:本技术 一种锂离子电池及其制备方法和用途 (Lithium ion battery and preparation method and application thereof ) 是由 高灿 何巍 李倩伟 陈利权 宋帅帅 于 2020-07-10 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种锂离子电池及其制备方法和用途。所述锂离子电池包括依次设置的正极片、隔膜和负极片,在纵向满足:所述负极片的长度小于正极片的长度;所述正极片表面设置有正极材料涂层,以及位于所述正极材料涂层边缘的绝缘涂层,所述负极片边缘与所述绝缘涂层相对。所述锂离子电池采用正极片包覆负极片的设计工艺,将负极片边缘与所述绝缘涂层相对,即使在极端情况下,隔膜收缩,正极片和负极片接触,也能避免出现短路的风险,提高锂离子电池的安全性能。(The invention relates to a lithium ion battery and a preparation method and application thereof. The lithium ion battery comprises a positive plate, a diaphragm and a negative plate which are sequentially arranged, and the lithium ion battery satisfies the following conditions in the longitudinal direction: the length of the negative plate is smaller than that of the positive plate; the surface of the positive plate is provided with a positive material coating and an insulating coating positioned at the edge of the positive material coating, and the edge of the negative plate is opposite to the insulating coating. The lithium ion battery adopts a design process that the positive plate is coated with the negative plate, the edge of the negative plate is opposite to the insulating coating, and even if the diaphragm contracts and the positive plate and the negative plate are contacted under an extreme condition, the risk of short circuit can be avoided, and the safety performance of the lithium ion battery is improved.)

一种锂离子电池及其制备方法和用途

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域,具体涉及一种锂离子电池及其制备方法和用途。

背景技术

锂离子电池作为新能源汽车的动力源,随着消费者需求的增长,对其能量密度和安全性能提出更高的要求,尤其是锂离子电池的安全性能成为研究的热点,主要有隔膜、电解液和活性物质等电池材料、电池结构等方面的研究。

CN104701478A公开一种含有机/无机复合交联涂层的聚乙烯微孔膜及其制备方法。该发明以含芳杂环聚酯二元醇和芳香族异氰酸酯为基本组份,结合交联剂、发泡剂、催化剂和无机纳米填料,按照一定的组成配比配制成涂覆液;将涂覆液涂布于聚乙烯微孔隔膜的至少一个表面上,在特定温度条件下固化后,在聚乙烯微孔隔膜表面形成具有开孔泡沫结构的有机聚合物/无机纳米粒子复合交联涂层。所述聚乙烯微孔隔膜在保持较高孔隙率和透气率的同时,热收缩破膜温度得到大幅度提高,用于动力锂离子电池隔膜材料时可明显提升电池的使用安全性能。

CN110416613A公开一种提升锂离子电池循环性能和安全性能的电解液,所述电解液包括锂盐、溶剂、电解液稳定剂和添加剂;所述溶剂为非水性有机溶剂,非水性有机溶剂为碳酸酯、卤代碳酸酯、羧酸酯、丙酸酯、氟醚、芳香烃及其卤代芳烃中的至少一种,其中,卤代碳酸酯和卤代芳烃中的卤素取代物为F、Cl、Br、I中的至少一种;所述添加剂为二氧五环及其衍生物或二氧六环及其衍生物中的至少一种。所述电解液在负极材料表面形成一层稳定性极高的保护膜,从而对负极材料进行保护,达到提高锂离子电池安全性能的目的。

CN105428722A公开一种高安全性能锂离子电池和电池包,包括锂离子电池单体,所述锂离子电池单体包括电池壳体、收容于电池壳体内部带极耳的电芯和设于电池壳体上带极柱的电池顶盖,所述电池壳体内部灌注有电解液,所述电芯极耳与电池顶盖极柱之间电连接有导电连接熔断装置。所述导电连接熔断装置可以在电池温度升高到警戒温度时,自动将充放电线路断开,防止电池和电池包发生过充、短路和过热,大大提升电池和电池包的安全性能。

传统的锂离子电池制备工艺中,负极片是超出正极片边缘的,也就是说负极片的尺寸大于正极片,正极片是落在负极片内的。这种工艺,在极端情况下,隔离正负极的隔膜出现收缩,正负极片接触,出现短路,存在较大的安全隐患。上述文献虽然从不同的角度有效地提升锂离子电池的安全性能,但是仍然不能从源头消除上述安全隐患。

基于现有技术的研究,如何从源头消除在极端情况下,隔膜收缩导致正极片和负极片短路的安全隐患,成为目前急需解决的技术问题。

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题,本发明提供了一种锂离子电池及其制备方法和用途。所述锂离子电池采用正极片包覆负极片的设计工艺,所述正极片表面设置有绝缘涂层,所述负极片边缘与所述绝缘涂层相对,即使在极端情况下,隔膜收缩,正极片和负极片接触,也能避免出现短路的风险,提高锂离子电池的安全性能。

为达此目的,本发明采用以下技术方案:

第一方面,本发明提供一种锂离子电池,尤其是一种叠片锂离子电池,所述锂离子电池包括依次设置的正极片、隔膜和负极片,在纵向满足:所述负极片的长度小于正极片的长度;所述正极片表面设置有正极材料涂层,以及位于所述正极材料涂层边缘的绝缘涂层,所述负极片边缘与所述绝缘涂层相对。

本发明中,所述“负极片的长度”是指除负极耳长度外,负极材料涂层的长度;所述“正极片的长度”是指除正极耳长度外,正极材料涂层和绝缘涂层的总长度。

本发明中,所述“相对”是指负极片边缘在正极片上的投影落在正极片上绝缘涂层上。

本发明中,所述锂离子电池中,在纵向方向,负极片长度小于正极片,实现正极片包覆负极片,所述正极片表面设置有绝缘涂层,所述负极片边缘与绝缘涂层相对,即使在极端情况下,隔膜收缩,正极片和负极片接触,绝缘涂层发挥绝缘作用,也不会导致正极片和负极片短路,从源头消除安全隐患,提高锂离子电池的安全性能。

本发明中,所述正极片可以是单面设置有正极材料涂层和绝缘涂层,也可以是双面设置有正极材料涂层和绝缘涂层,可根据实际需求进行选择。

本发明中,将叠片锂离子电池极片上极耳伸出的方向作为纵向,将与所述纵向垂直的方向作为横向。需要说明的是,本申请限定的纵向仅是为了描述方便以及便于理解,实际应用中的纵向应当理解为叠片电池极耳的伸出方向,本申请限定的纵向并不受使用环境中的方位的限制,只要是电池极耳伸出方向即可认为其为相对的纵向。

本发明中,所述绝缘涂层位于所述正极材料涂层边缘,即绝缘涂层位于正极片表面且与正极材料涂层相接。

作为本发明优选的技术方案,所述负极片纵向边缘与绝缘涂层的中间区域相对,且不局限于绝缘涂层的正中间。本发明中,所述中间区域是指不在绝缘涂层的边界上,即负极片纵向边缘不是与绝缘涂层的边界相对,而是与绝缘涂层的边界内部的空间相对。

优选地,所述负极片纵向边缘与正极片纵向边缘的距离为0.3-5mm,也即在纵向上,所述正极片的两侧边缘分别相对负极片的边缘伸出0.3-5mm,例如可以是0.3mm、0.5mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm或5mm等。所述距离过小,制程能力无法实现,距离过大增加成本及电池重量,优选为0.5-4mm。

本发明中,所述“距离”是指负极片和正极片的中心位置重合后,负极片纵向边缘与正极片纵向边缘的距离。

优选地,所述绝缘涂层包括绝缘材料和阻燃材料。

优选地,所述绝缘材料包括聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、丙烯酸酯、丙烯酸酯橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、丙烯酸树脂、丙烯酸或丙烯酸酰胺中的任意一种或至少两种的组合,其中典型但非限制性组合:丙烯酸和丙烯酸酯,丙烯酸酯和丙烯酸酰胺,苯乙烯-丁二烯橡胶和丙烯酸酯橡胶等,优选为丙烯酸。所述绝缘材料能够起到绝缘和粘结作用。

优选地,所述阻燃材料包括四苯基(双酚-A)二磷酸酯、四苯基间苯二酚二磷酸酯、二乙基次膦酸铝、三聚氰胺多聚磷酸酯、三聚氰胺或苯并胍胺中的任意一种或至少两种的组合,优选为四苯基(双酚-A)二磷酸酯。

优选地,所述阻燃材料和绝缘材料的质量比为(20-60):(40-80),例如可以是20:40、20:50、20:60、20:80、25:40、25:50、25:75、30:40、30:70、30:80、40:40、40:00、40:80、50:50、50:80、60:40、60:60、60:70或60:80等,优选为(30-50):(50-70)。

优选地,所述绝缘涂层的宽度为0.3-5mm,例如可以是0.3mm、0.5mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm或5mm等,优选为0.5-3mm。

优选地,所述绝缘涂层的单面厚度为10-60μm,例如可以是10μm、12μm、15μm、18μm、20μm、25μm、30μm、35μm、40μm、45μm、50μm、55μm或60μm等,优选为15-50μm。

作为本发明优选的技术方案,所述正极材料涂层与绝缘涂层部分重叠,部分重叠能够更好的防止正极片和负极片的短路。

优选地,所述部分重叠的区域宽度为0.2-0.5mm,例如可以是0.2mm、0.25mm、0.3mm、0.4mm、0.45mm或0.5mm等。

优选地,所述正极片还包括极耳,所述极耳表面绝缘涂层的宽度为0.2-4mm,例如可以是0.2mm、0.3mm、0.5mm、1mm、1.2mm、1.8mm、2mm、2.4mm、2.7mm、3mm、3.2mm、3.5mm、3.8mm或4mm等,优选为0.5-2mm。

第二方面,本发明提供一种如上述第一方面所述的锂离子电池的制备方法,所述方法包括以下步骤:

(1)将绝缘浆料和正极浆料涂覆在集流体表面,所述绝缘浆料的涂覆区域位于正极浆料涂覆区域的边缘,得到正极片;

(2)将步骤(1)得到的正极片、隔膜和负极片依次设置,在纵向方向,所述负极片长度小于正极片长度,所述负极片边缘与绝缘涂层相对,制备得到所述的锂离子电池。

本发明中,通过在正极浆料涂覆区域的边缘涂覆绝缘浆料,在集流体表面形成绝缘涂层,采用负极片的长度小于正极片,实现正极片包覆负极片,使得所述负极片边缘与绝缘涂层相对,从源头解决传统的锂离子电池制备工艺中,隔膜收缩造成正极片和负极片的短路问题。所述方法在除正极片包覆负极片外,不影响传统锂离子电池的其他制备工艺,易于替换传统锂离子电池的制备工艺,安全性高,具有较高的应用价值。

本发明中,对正极浆料、绝缘浆料和集流体的种类不作具体的限定,所述正极浆料可以是含有磷酸铁锂的正极浆料,也可以是含有钴酸锂的正极浆料;所述绝缘浆料可以是含有氧化铝的绝缘浆料,也可以是含有二氧化钛的绝缘浆料;所述集流体可以是铝箔,只要是本领域技术人员常用的种类,均适用于本发明。

本发明中,对正极浆料和绝缘浆料的涂覆顺序不作具体的限定,可以是同步涂覆,也可以是分步涂覆,只要是本领域技术人员常用的涂覆顺序,均适用于本发明,优选为同步涂覆。同步涂覆可以缩短生产周期,提高生产效率。

本发明中,对负极片不作具体的限定,只要是本领域技术人员常用的负极片,均适用于本发明。

示例性地,所述负极片可以通过以下方法制备:

将负极浆料涂覆在集流体表面,得到所述的负极片。

优选地,步骤(1)所述绝缘浆料包括绝缘材料和阻燃材料。

优选地,所述绝缘材料包括聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、丙烯酸酯、丙烯酸酯橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、丙烯酸树脂、丙烯酸或丙烯酸酰胺中的任意一种或至少两种的组合,优选为丙烯酸。

优选地,所述阻燃材料包括四苯基(双酚-A)二磷酸酯、四苯基间苯二酚二磷酸酯、二乙基次膦酸铝、三聚氰胺多聚磷酸酯、三聚氰胺或苯并胍胺中的任意一种或至少两种的组合,优选为四苯基(双酚-A)二磷酸酯。

优选地,所述阻燃材料和绝缘材料的质量比为(20-60):(40-80),例如可以是20:40、20:50、20:60、20:80、25:40、25:50、25:75、30:40、30:70、30:80、40:40、40:00、40:80、50:50、50:80、60:40、60:60、60:70或60:80等,优选为(30-50):(50-70)。

优选地,步骤(1)所述绝缘浆料沿集流体长度方向涂覆。

优选地,步骤(1)所述绝缘浆料涂覆的宽度为0.3-5mm,例如可以是0.3mm、0.5mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm或5mm等,优选为0.5-3mm。

优选地,步骤(1)所述绝缘浆料涂覆的单面厚度为10-60μm,例如可以是10μm、12μm、15μm、18μm、20μm、25μm、30μm、35μm、40μm、45μm、50μm、55μm或60μm等,优选为15-50μm。

优选地,步骤(1)所述正极浆料与绝缘浆料涂覆的区域部分重叠。

优选地,所述部分重叠的区域宽度为0.2-0.5mm,例如可以是0.2mm、0.25mm、0.3mm、0.4mm或0.5mm等。

优选地,步骤(1)所述涂覆绝缘浆料涂覆区域的边缘预留空箔。

优选地,步骤(1)所述正极片进行碾压、分切和模切。

本发明中,对碾压、分切和模切的操作和条件不作具体限定,只要是本领域技术人员常用的操作和条件,均适用于本发明。

优选地,所述模切构建极耳,所述极耳包括空箔和部分绝缘涂层。

优选地,所述部分绝缘涂层的宽度为0.5-2mm,例如可以是0.5mm、1mm、1.2mm、1.8mm或2mm等。

作为本发明优选的技术方案,步骤(2)所述负极片纵向边缘与绝缘涂层的中间区域相对。

优选地,步骤(2)所述负极片纵向边缘与正极片纵向边缘的距离为0.3-5mm,例如可以是0.3mm、0.5mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm或5mm等,优选为0.5-4mm。

作为本发明进一步优选的技术方案,所述方法包括以下步骤:

(1)将绝缘浆料和正极浆料涂覆在集流体表面,所述绝缘浆料涂覆的单面厚度为15-50μm,宽度为0.5-3mm,所述绝缘浆料的涂覆区域与正极浆料涂覆区域部分重叠,所述部分重叠的区域宽度为0.2-0.5mm,所述绝缘浆料涂覆区域的边缘预留空箔,烘干、碾压、分切和模切,所述模切构建的极耳表面绝缘涂层的宽度为0.2-2mm,得到正极片;

所述绝缘浆料包括质量比为(30-50):(50-70)的绝缘材料和阻燃材料,所述绝缘材料包括聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、丙烯酸酯、丙烯酸苯乙烯-丁二烯橡胶、丙烯酸酯橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、丙烯酸树脂、丙烯酸或丙烯酸酰胺中的任意一种或至少两种的组合;

所述阻燃材料包括四苯基(双酚-A)二磷酸酯、四苯基间苯二酚二磷酸酯、二乙基次膦酸铝、三聚氰胺多聚磷酸酯、三聚氰胺或苯并胍胺中的任意一种或至少两种的组合;

(2)将步骤(1)得到的正极片、隔膜和负极片依次设置,在纵向所述负极片长度小于正极片长度,所述正极片纵向边缘与负极片纵向边缘的距离为0.5-4mm,所述负极片的边缘与正极片表面的绝缘涂层相对,制备得到所述的锂离子电池。

第三方面,本发明提供一种新能源汽车,所述新能源汽车包括如上述第一方面所述的锂离子电池。

与现有技术相比,本发明至少具有以下有益效果:

(1)本发明的锂离子电池,采用正极片包覆负极片的结构,同时负极片边缘与正极片表面的绝缘涂层相对,从源头解决极端情况下,隔膜收缩造成正极片和负极片短路的问题,提高锂离子电池的安全性能;在短路测试结果中,所述锂离子电池未出现短路现象;安全性能测试中,未出现***、起火和漏液的现象,不良率为0%;

(2)本发明通过调控绝缘涂层的单面厚度、绝缘涂层与正极材料涂层的重叠区域的宽度,以及极耳表面绝缘涂层的宽度,进一步提升锂离子电池的安全性能;

(3)本发明提供的制备方法,易于替换传统锂离子电池的制备工艺,安全性高。

附图说明

图1是实施例1提供的正极片制备方法的流程图。

图2是实施例1提供的涂布工艺制备的正极片的结构示意图。

图3是实施例1提供的涂步工艺制备的负极片的结构示意图。

图4是实施例1提供的叠片锂离子电池的正极片的结构示意图。

图5是实施例1提供的叠片锂离子电池的负极片的结构示意图。

图6是实施例1提供的叠片锂离子电池正极片和负极片包覆结构的示意图。

图7是实施例1提供的正极片和负极片边缘的局部放大图。

其中,1-正极集流体,2-正极材料涂层,3-绝缘涂层,4-正极耳,5-负极集流体,6-负极材料涂层,7-负极耳。

具体实施方式

下面结合具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了,所述实施例仅仅是帮助理解本发明,不应视为对本发明的具体限制。

实施例1

本实施例提供一种锂离子电池,所述锂离子电池包括依次设置的正极片、隔膜和负极片,在纵向满足:所述负极片长度小于正极片长度,所述正极片双面设置有正极材料涂层,以及位于所述正极材料涂层边缘的绝缘涂层,所述负极片边缘与所述绝缘涂层相对;

所述正极片四周均设置有绝缘涂层,所述绝缘涂层的单面厚度为10μm,宽度为0.5mm,所述绝缘涂层与正极材料涂层重叠区域的宽度为0.2mm,正极耳表面绝缘涂层的宽度为0.5mm,所述负极片边缘与正极片边缘的距离为0.25mm;

所述锂离子电池的制备方法包括以下步骤:

(1)将钴酸锂、乙炔黑和聚偏氟乙烯按质量比8:1:1混合,加入NMP搅拌,得到正极浆料;

(2)将丙烯酸和NMP混合,搅拌,得到绝缘浆料;

(3)将步骤(1)得到的正极浆料和绝缘浆料同时涂布在铝箔表面,得到涂布后的正极片,其结构示意图如图2所示;

(4)将涂布后的正极片依次进行烘干、碾压、分切和模切,得到正极片,其结构示意图如图4所示;

(5)将石墨、科琴黑、CMC和SBR按质量比8:1:0.5:0.5混合,加入去离子水搅拌,得到负极浆料,将所述负极浆料涂布在铜箔表面,得到涂布后的负极片,其结构示意图如图3所示;

(6)将涂布后的负极片依次进行烘干、碾压、分切和模切,得到负极片,其结构示意图如图5所示;

(7)将步骤(4)得到的正极片、隔膜和步骤(6)得到的负极片依次设置,得到所述的锂离子电池,所述锂离子电池正极片和负极片包覆结构示意图如图6所示,所述正极片和负极片边缘的局部放大图如图7所示。

本实施例提供的正极片制备方法的流程图如图1所示。

实施例2

本实施例提供一种锂离子电池,所述锂离子电池包括依次设置的正极片、隔膜和负极片,在纵向满足:所述负极片长度小于正极片长度,所述正极片双面设置有正极材料涂层,以及位于所述正极材料涂层边缘的绝缘涂层,所述负极片边缘与所述绝缘涂层相对;

所述正极片横向设置有绝缘涂层,所述绝缘涂层的单面厚度为35μm,宽度为2.5mm,所述绝缘层与正极材料涂层重叠区域的宽度为0.25mm,正极耳表面绝缘涂层的宽度为1mm,所述负极片边缘与正极片边缘的距离为1.25mm;

所述锂离子电池的制备方法包括以下步骤:

(1)将钴酸锂、乙炔黑和聚偏氟乙烯按质量比8:1:1混合,加入NMP搅拌,得到正极浆料;

(2)将丙烯酸和四苯基(双酚-A)二磷酸酯按质量比60:40混合,加入NMP,搅拌,得到绝缘浆料;

(3)将步骤(1)得到的正极浆料和绝缘浆料同时涂布在铝箔表面,得到涂布后的正极片;

(4)将涂布后的正极片依次进行烘干、碾压、分切和模切,得到正极片;

(5)将石墨、科琴黑、CMC和SBR按质量比8:1:0.5:0.5混合,加入去离子水搅拌,得到负极浆料,将所述负极浆料涂布在铜箔表面,得到涂布后的负极片;

(6)将涂布后的负极片依次进行烘干、碾压、分切和模切,得到负极片;

(7)将步骤(4)得到的正极片、隔膜和步骤(6)得到的负极片依次设置,得到所述的锂离子电池。

实施例3

本实施例提供一种锂离子电池,所述锂离子电池包括依次设置的正极片、隔膜和负极片,在纵向满足:所述负极片长度小于正极片长度,所述正极片双面设置有正极材料涂层,以及位于所述正极材料涂层边缘的绝缘涂层,所述负极片边缘与所述绝缘涂层相对;

所述正极片横向设置有绝缘涂层,所述绝缘涂层的单面厚度为60μm,宽度为5mm,所述绝缘层与正极材料涂层重叠区域的宽度为0.5mm,正极耳表面绝缘涂层的宽度为2mm,所述负极片边缘与正极片边缘的距离为5mm;

所述锂离子电池的制备方法包括以下步骤:

(1)将钴酸锂、乙炔黑和聚偏氟乙烯按质量比8:1:1混合,加入NMP搅拌,得到正极浆料;

(2)将丙烯酸、丙烯酸酯、丙烯酸酰胺与四苯基间苯二酚二磷酸酯料按质量比30:20:10:40混合,加入NMP,搅拌,得到绝缘浆料;

(3)将步骤(1)得到的正极浆料和绝缘浆料同时涂布在铝箔表面,得到涂布后的正极片;

(4)将涂布后的正极片依次进行烘干、碾压、分切和模切,得到正极片;

(5)将石墨、科琴黑、CMC和SBR按质量比8:1:0.5:0.5混合,加入去离子水搅拌,得到负极浆料,将所述负极浆料涂布在铜箔表面,得到涂布后的负极片;

(6)将涂布后的负极片依次进行烘干、碾压、分切和模切,得到负极片;

(7)将步骤(4)得到的正极片、隔膜和步骤(6)得到的负极片依次设置,得到所述的锂离子电池。

实施例4

与实施例3相比,区别仅在于,将绝缘涂层的单面厚度替换为15μm。

实施例5

与实施例3相比,区别仅在于,将绝缘涂层的单面厚度替换为50μm。

实施例6

与实施例3相比,区别仅在于,将绝缘涂层的单面厚度替换为5μm。

实施例7

与实施例3相比,区别仅在于,将绝缘涂层的单面厚度替换为60μm。

实施例8

与实施例3相比,区别仅在于,将绝缘涂层的宽度替换为0.5mm。

实施例9

与实施例3相比,区别仅在于,将绝缘涂层的宽度替换为3mm。

实施例10

与实施例3相比,区别仅在于,将绝缘涂层的宽度替换为10mm。

实施例11

与实施例3相比,区别仅在于,将负极片边缘与正极片边缘的距离替换为0.5mm。

实施例12

与实施例3相比,区别仅在于,将负极片边缘与正极片边缘的距离替换为4mm。

实施例13

与实施例3相比,区别仅在于,将绝缘材料和阻燃材料的质量比替换为80:20。

实施例14

与实施例3相比,区别仅在于,将绝缘材料和阻燃材料的质量比替换为40:60。

实施例15

与实施例3相比,区别仅在于,将绝缘材料和阻燃材料的质量比替换为90:10。

实施例16

与实施例3相比,区别仅在于,将绝缘材料和阻燃材料的质量比替换为20:30。

对比例1

与实施例3相比,区别仅在于,锂离子电池的正极片的纵向长度小于负极片长度。

对比例2

与实施例3相比,区别仅在于,锂离子电池的正极片未设置有绝缘涂层。

对比例3

与实施例3相比,区别仅在于,锂离子电池的正极片的纵向长度小于负极片长度,且所述正极片未设置有绝缘涂层。

锂离子电池安全性能的评价:

1.将各实施例与对比例提供的锂离子电池叠芯人为干预使正负极相对,进行短路测试,测试方法如下:

将叠芯第10层正负极之间的隔膜裁切掉一部分,使正负极片接触,然后使用短路测试设备,测试叠芯绝缘阻值。

测试结果如表1所示。

表1

Figure BDA0002579956970000151

通过表1可以看出以下几点,

(1)综合实施例3与对比例1,对比例1在工艺上已经很难实现了,这是因为当隔膜尺寸缩短到一定的程度时,现有技术基础上,传统的包覆方式已经无法实现;

(2)综合实施例3与对比例2-3,对比例2-3均出现短路,这是因为对比例2-3的锂离子电池制备方法不在本申请范围内。

2.将各实施例与对比例提供的锂离子电池,进行安全性能的测试,测试方法如下:

安全性能的测试:将实验电池置于温度箱,按照5℃/min的速率由室温升至130℃±2℃,并保持此温度30min后停止加热,观察1h,不***,不起火,不漏液。

测试结果如表2所示。

表2

Figure BDA0002579956970000161

通过表2可以看出以下几点:

(1)综合实施例3与对比例2-3,对比例2-3的不良率较高,这是因为对比例2-3的锂离子电池未采用本申请的制备方法;

综上,本发明提供的锂离子电池,采用负极片长度小于正极片的设计,实现正极片包覆负极片,所述正极片表面设置有绝缘涂层,所述负极片边缘与绝缘涂层相对,即使在极端情况下,隔膜收缩,正极片和负极片接触,绝缘涂层发挥绝缘作用,也不会导致正极片和负极片短路,从源头消除安全隐患,提高锂离子电池的安全性能。

申请人声明,本发明通过上述实施例来说明本发明的详细结构特征,但本发明并不局限于上述详细结构特征,即不意味着本发明必须依赖上述详细结构特征才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明所选用部件的等效替换以及辅助部件的增加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

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