一种高安全性能方形锂电池正极片的制作方法

专利名称:一种高安全性能方形锂电池正极片的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种高安全性能方形锂电池正极片，其包括正极集流体，正极集流体包括正方形的涂覆区与条状的极耳，正极浆料涂层设于正极集流体的涂覆区上，纳米二氧化硅涂层设于正极浆料涂层上。本实用新型采用此两层涂覆层结构的锂电池正极片可有效的提升锂电池的安全性能，降低由于正极活性物质氧化和内部短路产生起火的风险；均匀分布的纳米二氧化硅涂层能够使锂离子顺利通过的空隙，保证锂电池在充电实用过程中，锂离子能够穿过纳米二氧化硅涂层，保证锂电池正常性能。
【专利说明】
一种高安全性能方形锂电池正极片
技术领域
[0001]本实用新型涉及锂电池制造领域，尤其是涉及一种高安全性能方形锂电池正极片。
【背景技术】
[0002]锂离子电池能量密度大，循环性能、倍率性能和安全性能好，绿色环保，是电子和动力领域主要能源产品。随着电子科技的迅速发展，电子和动力产品越来越趋于小型化、轻量化，且要求更快的充电速度，能够承受能大的功率，这些都对锂离子电池性能提出更加苛刻的要求，要求锂离子电池具有更高的能量密度和功率密度。
[0003]现有技术中，正极片由集流体和含有粘结剂的正极活性物质粘合构成，正极活性物质涂层均匀分布在集流体两侧，集流体一端设有极耳，导出电流。其不足之处也是显而易见，正极活性物质涂层的外层容易被电解液溶解和氧化，从而导致电池的安全性能变差;另一方面，由于正极片的制片过程中，难以避免会产生毛刺与粉尘，在其刺穿隔离膜之后，与正极片直接接触，会使得电池内部发生短路，甚至会发生电池起火燃烧事故，大大的增加了锂电池的安全风险。
【实用新型内容】
[0004]为解决上述问题，本实用新型提供了一种可以避免正极片被溶解和氧化，具有高安全性能的方形锂电池正极片。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下:
[0006]—种高安全性能方形锂电池正极片，包括正极集流体，正极集流体包括正方形的涂覆区与条状的极耳，正极浆料涂层设于正极集流体的涂覆区上，纳米二氧化硅涂层设于正极浆料涂层上。
[0007]在正极活性物质表面涂覆一层纳米二氧化硅，将正极活性物质隔离开，防止正极活性被溶解和氧化，提升电池的安全性能；同时可以避免极片毛刺和粉尘直接与正极片接触，避免电池产生内部短路，从而提高电池的安全性能，降低锂电池的安全风险。
[0008]作为优选，高安全性能方形锂电池的压实密度为3.20g/cm3，厚度为144?150μπι。
[0009]作为优选，正极集流体的厚度为11?2Ιμπι，正极集流体的涂覆区宽度为240?260mmo
[0010]作为优选，正极集流体的厚度为15?17μπι，正极集流体的涂覆区宽度为247?253mm0
[0011]作为优选，正极集流体的上下两个表面均设有正极浆料涂层。
[0012]作为优选，正极浆料涂层的面密度为41.3?42.7mg/cm2。
[0013]作为优选，纳米二氧化娃涂层的面密度为42.3?43.7mg/cm2。
[0014]作为优选，正极集流体为铝箔。
[0015]因此，本实用新型具有以下有益效果:
[0016](I)采用此两层涂覆层结构的锂电池正极片可有效的提升锂电池的安全性能，降低由于正极活性物质氧化和内部短路产生起火的风险；
[0017](2)均匀分布的纳米二氧化硅涂层能够使锂离子顺利通过的空隙，保证锂电池在充电实用过程中，锂离子能够穿过纳米二氧化硅涂层，保证锂电池正常性能。
【附图说明】

[0018]图1为本实用新型高安全性能方形锂电池正极片涂覆辊压后冲切时的示意图；
[0019]图2为本实用新型高安全性能方形锂电池正极片的一种结构示意图；
[0020]图3为本实用新型高安全性能方形锂电池正极片在A-A方向上的截面示意图
[0021]图中:1、正极集流体，2正极浆料涂层，3、纳米二氧化硅涂层，a、空箔区域，b、极片冲切区域，C、涂层区域。
【具体实施方式】
[0022]下面结合【具体实施方式】对本实用新型的内容作进一步的说明。
[0023]实施例1
[0024]如图1和图2所示，一种高安全性能方形锂电池正极片，包括正极集流体I，正极集流体为铝箔，正极集流体包括正方形的涂覆区与条状的极耳，正极集流体的厚度为16μπι，正极集流体的涂覆区宽度为250mm;正极浆料涂层2设于正极集流体的涂覆区上，正极集流体的上下两个表面均设有正极浆料涂层，正极浆料涂层的面密度为42mg/cm2;纳米二氧化硅涂层3设于正极浆料涂层上，纳米二氧化硅涂层的面密度为43mg/cm2;经涂覆、辊压和冲切后制得本实用新型高安全性能方形锂电池，其压实密度为3.20g/cm3，厚度为147μπι。
[0025]实施例2
[0026]如图1和图2所示，一种高安全性能方形锂电池正极片，包括正极集流体I，正极集流体为铝箔，正极集流体包括正方形的涂覆区与条状的极耳，正极集流体的厚度为ι?μπι，正极集流体的涂覆区宽度为260mm;正极浆料涂层2设于正极集流体的涂覆区上，正极集流体的上下两个表面均设有正极浆料涂层，正极浆料涂层的面密度为42.7mg/cm2;纳米二氧化硅涂层3设于正极浆料涂层上，纳米二氧化硅涂层的面密度为42.3mg/cm2;经涂覆、辊压和冲切后制得本实用新型高安全性能方形锂电池，其压实密度为3.20g/cm3，厚度为144μπι。
[0027]上述实施例中，正极浆料涂层由以下质量百分比的组分构成:正极活性物质含量55.00%，粘结剂含量3.00%，导电剂含量2.00%，N-甲基吡咯烷酮含量40.00%，其中正极活性物质为镍钴锰酸锂;纳米二氧化硅涂层由以下质量百分比的组成构成:纳米二氧化硅含量62.00%，粘结剂含量1.50%，N-甲基吡咯烷酮含量36.50%。
【主权项】
1.一种高安全性能方形锂电池正极片，包括正极集流体，正极集流体(I)包括正方形的涂覆区与条状的极耳，其特征在于:正极浆料涂层(2)设于正极集流体(I)的涂覆区上，纳米二氧化硅涂层(3)设于正极浆料涂层(2)上。2.根据权利要求1所述的一种高安全性能方形锂电池正极片，其特征在于:所述高安全性能方形锂电池的压实密度为3.20g/cm3，厚度为144?150μπι。3.根据权利要求1所述的一种高安全性能方形锂电池正极片，其特征在于:所述正极集流体的厚度为11?21μι，正极集流体的涂覆区宽度为240?260mm。4.根据权利要求1或2所述的一种高安全性能方形锂电池正极片，其特征在于:所述正极集流体的厚度为15?17μπι，正极集流体的涂覆区宽度为247?253mm。5.根据权利要求1所述的一种高安全性能方形锂电池正极片，其特征在于:所述正极集流体的上下两个表面均设有正极浆料涂层。6.根据权利要求1所述的一种高安全性能方形锂电池正极片，其特征在于:所述正极浆料涂层的面密度为41.3?42.7 mg/cm2ο7.根据权利要求1所述的一种高安全性能方形锂电池正极片，其特征在于:所述纳米二氧化硅涂层的面密度为42.3?43.7 mg/cm2ο8.根据权利要求1或3或4所述的一种高安全性能方形锂电池正极片，其特征在于:所述的正极集流体为铝箔。
【文档编号】H01M4/13GK205723764SQ201620358428
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年4月24日
【发明人】谭歌, 韩笑
【申请人】万向A二三系统有限公司, 万向A一二三系统有限公司, 万向集团公司