锂离子电芯体以及其制成的锂离子电池的制作方法

文档序号:10170789阅读:740来源:国知局
锂离子电芯体以及其制成的锂离子电池的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及裡离子电芯体领域,尤其涉及一种裡离子电芯体W及其制成的裡 离子电池。
【背景技术】
[0002] 裡离子电池目前在各类消费类电子产品中使用比较广泛,但其安全性颇为令人担 忧,主要是其手机和电脑类使用的裡离子电池中,正极均为能量密度极高的钻酸裡材料,钻 酸裡电池具有高能量,平台高,长寿命的优点,同时其失控温度仅为15(TC,所W由于使用过 程中,各种异常原因比如短路,过充等导致温度上升,达到隔膜收缩温度(Iicrc左右),正 负极越过隔膜接触短路,热量剧增引起电池燃烧,危及消费者的人身和财产安全,因此,利 用氧化铅的耐热性和隔膜上PVDF与极片的粘结性,可W防止电极上的极粉散落和隔膜受 热收缩引起正负极短路,取得满意的安全性能。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型实施例的目的之一在于提供一种裡离子电芯体W及其制成的裡离子 电池。应用本实施例技术方案有利于提高裡离子电池的耐热性能,降低电池的温度,提高电 池的安全性。
[0004] 本实用新型实施例提供的一种裡离子电芯体,包括第一极片、隔膜、第二极片,所 述隔膜间隔在所述第一极片、第二极片之间,
[0005] 所述隔膜包括隔膜基材层,在所述隔膜基材层的顶面还涂覆粘结有纳米级的氧化 铅层,所述氧化铅层与所述第一极片正对接触,
[0006] 在所述隔膜基材层的底面涂覆有粘合材料层,所述粘合材料层与所述第二极片正 对接触。
[0007] 可选地,所述第一极片为负极片,所述第二极片为正极片。
[000引可选地,所述氧化铅层的厚度为0.1 y m~5 Ji m。
[000引可选地,所述氧化铅层的厚度为4 y m。
[0010] 可选地,所述粘合材料层的厚度为0. 1 y m~5 Ji m。
[0011] 可选地,所述粘合材料层的厚度为3 U m。
[0012] 可选地,所述隔膜基材层的厚度为9 y m~40 y m。
[0013] 可选地,所述隔膜基材层的厚度为10 U m。
[0014] 可选地,所述氧化铅的粒度为10皿~100皿。
[001引可选地,所述氧化铅的粒度为10皿~30皿。
[0016] 可选地,所述粘合材料层的分子量为50万~200万。
[0017] 可选地,所述粘合材料层为;聚偏氣己帰层、或者聚丙帰酸层。
[0018] 可选地,所述裡离子电芯体为;卷绕电芯体、或者叠片电芯体。
[0019] 可选地,所述粘合材料层与所述第二极片粘合结合在一起。
[0020] 本实用新型实施例提供的一种裡离子电池,包上述之任一所述的裡离子电芯体、 W及铅塑膜壳体,
[0021] 在所述铅塑膜壳体内还灌注有电解液,所述电解液渗透在所述电芯体内。
[0022] 由上可见,采用本实施例技术方案,由于本实施例的隔膜的两面分别面涂覆有氧 化铅层20、粘合材料层30,隔膜间隔在任意两极片之间,可W防止极片的高温传递到隔膜 基材层10而导致隔膜受热收缩而导致隔膜两边的正负极片接触而导致短路,且采用本实 施例技术方案还有利于提高隔膜的耐刺穿性能,抗重物冲击性能,有利于提高本实施例的 裡离子电池的安全性能。
[0023]另外,实验证明,本实施例使氧化铅层20与负极片相正对接触,能取得更优的意 向不到的效果,能更有利于防止高温传递到隔膜基材层10而影响隔膜性能,壁面隔膜温度 过高,更有利于提高本实施例的裡离子电池的安全性能,进一步详细见下文的实验数据分 析。
[0024] 另外,本实施例还可W在裡离子电池化成后,对化成后的裡离子电池进行热压W 及冷压处理,使隔膜一边的粘合材料层30分别与其正对接触的极片粘合结合,该极片表面 的活性物质层被粘合包裹在粘合材料层30内,此时还可W防止极片上的活性物质散落,且 有利于进一步避免隔膜受热收缩而导致正负极短路而导致安全隐患,故采用该技术方案, 有利于进一步降低裡离子电池的短路率,提高电池的应用安全性。
【附图说明】
[0025] 此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解,构成本申请的一部分, 并不构成对本实用新型的不当限定。
[0026] 图1为本实用新型【具体实施方式】中提供的一种裡离子电芯体用极片的结构示意 图。
[0027] 附图标记:
[0028] 10;隔膜基材层;20;氧化铅层;30;粘合材料层。
【具体实施方式】
[0029] 下面将结合附图W及具体实施例来详细说明本实用新型,在此本实用新型的示意 性实施例W及说明用来解释本实用新型,但并不作为对本实用新型的限定。
[0030] 参见图1所示,本实施例提供了一种适用于裡离子电池用的隔膜,本实施例隔膜 主要包括隔膜基材层10、在隔膜基材层10的一表面粘结涂覆有氧化铅(化学式:Zr〇2)层 20,在隔膜基材层10的另一表面还涂覆有粘合材料层30。
[0031] 作为本实施例的示意,本实施例隔膜上的氧化铅层20上采用的纳米级粒度的氧 化铅粉料,作为本实施例的示意,譬如但不限于选取粒度范围为;IOnm~IOOnm的氧化铅粉 料作为本实施例的原材料混合粘合剂等材料制成氧化铅浆料,将该氧化铅浆料涂覆在隔膜 的一面,然后干燥漉压即得粘结有氧化铅层20的隔膜。
[003引作为本实施例的示意,本实施例优选粒度范围为IOnm~30nm的氧化铅粉料作为 原材料。
[0033] 本发明人在进行本实用新型实施例研究过程中发现采用纳米级粒度范围为 IOnm~30nm粉料,由于氧化铅粉末的比表面大,有利于提高裡离子电池的吸液量,提高电 池的容量。
[0034] 作为本实施例的示意,本实施的粘合材料可W但不限于选用聚偏氣己帰 (Polyvin}didenefluoride,简称PVDFO,或者聚丙帰酸(Polyac巧lieacid,简称PAA),或 者由PVDF混合PAA制成的粘合材料。
[0035] 作为本实施例的示意,本实施例优选选用一下分子量为50万道尔顿~200万道尔 顿的粘合材料作为原料,譬如但不限于选用分子量为80万道尔顿的粘合材料作为粘合材 料层30的原料。
[0036] 本实施中的隔膜基材层10可W为现有技术中的各种隔膜,譬如可W为单层聚己 帰(Polyet的Iene,简称阳)层制成的微孔薄膜;或者为聚丙帰(Polypropylene,简称PP) 层制成的微孔薄膜;或者由PE微孔薄膜、WPP微孔薄膜复合而成,其中PE微孔薄膜位于中 间层,PP微孔薄膜位于PE微孔薄膜的两表面。
[0037] 本实施例中的隔膜基材层10的厚度范围为9~40um,譬如9um、10um、12um、40um, 具体根据实际选用。
[003引作为本实施例的示意,本实施例的隔膜基材层10的厚度可W但不限于为9Um~ 40Jim。譬如本实施例优选10ym。
[0039] 作为本实施例的示意,本实施例的氧化铅层20、W及粘合材料层30的厚度可W设 置为0. 1Um~5Um。譬如本实施例优选氧化铅层20的厚度为4Um,粘合材料层30的厚 度优选为3Um。
[0040] 采用上述一面涂覆有氧化铅层20另一面涂覆有粘合材料层30的隔膜与第一极 片、第二极片结合制成裡离子电芯体,使隔膜的氧化铅层20与第一极片相正对接触,隔膜 的粘合材料层30与第二极片相正对接触。
[0041] 其中第一极片为正极片、或者负极片的任一,第二极片为正极片、或者负极片的另 一。作为本实施例的优选,其中第一极片为负极片的任一,第二极片为正极片。
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