一種提高鋰離子二次電池安全性的方法及鋰離子二次電池的製作方法
2023-10-31 18:46:57 2
專利名稱：一種提高鋰離子二次電池安全性的方法及鋰離子二次電池的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種提高鋰離子二次電池安全性的方法，以及採用上述方法制 成的4裡離子二次電>也。
背景技術：
鋰離子電池一4殳採用石墨負極，正極採用含鋰的過渡金屬氧化物作為正極，如LiCo02。由於鋰離子電池具有工作電壓高、比能量高、循環壽命長、自放電 小、無記憶效應、對環境無汙染等眾多優點，其在電子產品中被廣泛使用，手 機電池、筆記本電腦電池一般採用的就是鋰離子二次電池。但是，目前的鋰離 子二次電池的使用存在安全性問題，筆記本電腦、手機的鋰離子電池起火事件 時有發生。其中一個主要的原因在於，現有鋰離子電池正、負極是依靠很薄的 PE (聚乙烯)或者PP (聚丙烯)材料作為隔離層，在非正常使用情況下，這種 很薄的隔離層很容易被刺穿而引起電池內部短路，雖然鋰離子電池一般自帶有 安全保護措施，〗旦這種保護措施只能在外部短路或者過充電時有效，而往往電 池爆炸起火都是由於內部短路造成的。因此，防止鋰離子電池內部短路是解決 鋰離子電池安全性的根本問題。發明內容本發明實施例所要解決的技術問題在於提供一種提高鋰離子二次電池安全 性的方法，旨在解決非正常使用鋰離子二次電池時，易引起電池內部短路而引 起爆炸起火的問題。本發明實施例所要解決的另 一技術問題在於，提供一種由上述方法製得的 4裡離子二次電池。本發明實施例提供的提高鋰離子二次電池安全性的方法，該方法為在塗布 乾燥後輥壓之前，於正極或負極片表面塗敷一層氧化鋁薄膜。本發明實施例提供的鋰離子二次電池，其正極或負極片表面塗敷有一層氧 化鋁薄膜。上述技術方案，與現有技術相比，由於在塗布乾燥後未經輥壓的正極或負極片表面塗敷有一層氧化鋁(A1203 )薄膜，塗敷的A1203薄膜是良好的絕緣層， 起到了雙層隔膜的作用，在電池內PP或者PE隔膜被刺穿後，八1203薄膜能有 效地防止電池內部短路，特別是在PP或者PE隔膜局部被刺穿的時候，A1203 的絕緣作用更明顯。而且，對於同樣原材料體系的鋰離子二次電池，正極或負 極採用Al203塗敷處理，在針刺等極端惡劣的內部短路情況下，電池不易發生 起火爆炸。
具體實施方式
為了使本發明要解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以 下結合實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體 實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。本發明實施例提供一種提高鋰離子二次電池安全性的方法，以及採用上述 方法製成的鋰離子二次電池，旨在解決非正常使用鋰離子二次電池時，易引.起 電池內部短路而引起爆炸起火的問題，為此，本發明實施例採用的方法為在塗 布乾燥後輥壓之前，於正極或負極片表面塗敷一層氧化鋁薄膜。實施例1本實施例提供的鋰離子二次生產工藝與本領域常用工藝基本相同，不同之 處在於，在塗布乾燥後輥壓之前，於正極片表面塗敷一層氧化鋁薄膜。該正極 表面氧化鋁薄膜採用重量百分比濃度為0.6%氧化鋁的聚偏二氟乙烯的N-曱基 吡喏烷酮溶液塗敷而成，塗敷的氧化鋁薄膜厚度為5ym。需要指出的是，本實施例中所採用的溶液的重量百分比濃度在0.3-l。/。的範圍內皆是可行的，優選0.3-0.8%，塗敷的氧化鋁薄膜厚度在3-8jum的範圍內皆是可行的，優選3 - 6 )im。本實施例塗布工藝採用固定間隙的拉漿方式，當然，也可以採用背輥轉 移方式進行塗布。實施例2本實施例提供的鋰離子二次生產工藝與本領域常用工藝基本相同，不同之 處在於，在塗布乾燥後輥壓之前，於負極片表面塗敷一層氧化鋁薄膜。該正極 表面氧化鋁薄膜採用重量百分比濃度為0.3%氧化鋁的聚偏二氟乙烯的N-甲基 吡喏烷酮溶液塗敷而成，塗敷的氧化鋁薄膜厚度為4jum。需要指出的是，本實 施例所採用的溶液的重量百分比濃度在0.3-1%的範圍內皆是可行的，優選 0.3-0.8%,塗敷的氧化鋁薄膜厚度在3-8nm的範圍內皆是可行的，優選3 - 6 jLim。本實施例塗布工藝採用固定間隙的拉漿方式，當然，也可以採用背輥轉 移方式進行塗布。實施例3本實施例提供的鋰離子二次生產工藝與本領域常用工藝基本相同，不同之 處在於，在塗布乾燥後輥壓之前，於負極片表面塗敷一層氧化鋁薄膜。該負極 表面氧化鋁薄膜採用重量百分比濃度為0.5%氧化鋁的羧曱基纖維素鈉水溶液 塗敷而成，塗敷的氧化鋁薄膜厚度為3um。需要指出的是，本實施例所採用'的 溶液的重量百分比濃度為0.3-1%皆是可行的，優選0.3-0.8%,塗敷的氧化鋁薄 膜厚度為3-8nm皆是可行的，優選3-6nm。本實施例塗布工藝採用固定間 隙的拉漿方式，當然，也可以採用背輥轉移方式進行塗布。本實施例提供的提高鋰離子二次電池安全性的方法，由於在塗布乾燥後未 經輥壓的正極或負極片表面塗敷有一層氧化鋁(A1203 )薄膜，塗敷的八1203薄 膜是良好的絕緣層，起到了雙層隔膜的作用，在電池內PP或者PE隔膜被刺穿 後，Ab03薄膜能有效地防止電池內部短路，特別是在PP或者PE隔膜局部被刺穿的時候，Al2Cb的絕緣作用更明顯。而且，對於同樣原材料體系的鋰離子二次電池，負極採用Al203塗敷處理，在針刺等極端惡劣的內部短路情況下，電池不易發生起火爆炸。以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發 明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明 的保護範圍之內。
權利要求
1、一種提高鋰離子二次電池安全性的方法，其特徵在於，該方法為在塗布乾燥後輥壓之前，於正極或負極片表面塗敷一層氧化鋁薄膜。
2、 如權利要求1所述的提高鋰離子二次電池安全性的方法，其特徵在於， 所述正極表面氧化鋁薄膜採用氧化鋁的聚偏二氟乙烯的N-甲基吡喏烷酮溶液 塗敷而成。
3、 如權利要求1所述的提高鋰離子二次電池安全性的方法，其特徵在於， 所述負極表面採用氧化鋁的聚偏二氟乙烯的N-甲基吡喏烷酮溶液或氧化鋁的 羧甲基纖維素鈉水溶液塗敷而成。
4、 如權利要求2或3所述的提高鋰離子二次電池安全性的方法，其特徵在 於，所述溶液的重量百分比濃度均為0.3%-1%,氧化鋁薄膜厚度為3-8nm。
5、 一種鋰離子二次電池，其特徵在於，其正極或負極片表面塗敷有一層 氧化鋁薄膜。
6、 如權利要求5所述的鋰離子二次電池，其特徵在於，所述正極表面氧化 鋁薄膜採用氧化鋁的聚偏二氟乙烯的N-甲基吡喏烷酮溶液塗敷而成。
7、 如權利要求5所述的鋰離子二次電池，其特徵在於，所述負極表面採用 氧化鋁的聚偏二氟乙烯的N-甲基吡喏烷酮溶液或氧化鋁的羧曱基纖維素鈉水 溶液塗H而成。
8、 如權利要求6或7所述的鋰離子二次電池，其特徵在於，其特徵在於， 所述溶液的重量百分比濃度均為0.3°/。-1%,氧化鋁薄膜厚度為3 - S nm。
9、 如權利要求8所述的鋰離子二次電池，其特徵在於，所述溶液的重量百 分比濃度均為0.3%-0.8%。
10、 如權利要求8所述的鋰離子二次電池，其特徵在於，所述氧化鋁薄膜 厚度為3-6nm。
全文摘要
本發明提供了一種提高鋰離子二次電池安全性的方法及鋰離子二次電池，該方法為在塗布乾燥後輥壓之前，於正極或負極片表面塗敷一層氧化鋁薄膜。本方法由於在塗布乾燥後未經輥壓的正極或負極片表面塗敷有一層氧化鋁(Al2O3)薄膜，塗敷的Al2O3薄膜是良好的絕緣層，起到了雙層隔膜的作用，在電池內PP或者PE隔膜被刺穿後，Al2O3薄膜能有效地防止電池內部短路，特別是在PP或者PE隔膜局部被刺穿的時候，Al2O3的絕緣作用更明顯。而且，對於同樣原材料體系的鋰離子二次電池，正極或者負極採用Al2O3塗敷處理，在針刺等極端惡劣的內部短路情況下，電池不易發生起火爆炸。
文檔編號H01M10/38GK101222072SQ20071018615
公開日2008年7月16日 申請日期2007年12月27日 優先權日2007年12月27日
發明者席永全 申請人:深圳市創明電池技術有限公司