一种阻燃负极极片及其生产工艺、锂离子电池的制作方法

本发明涉及锂电池的，具体地，主要涉及一种阻燃负极极片及其生产工艺、锂离子电池。

背景技术：

1、锂离子电池具备高能量密度、高输出功率、高循环寿命的优点，广泛应用于消费类电子产品中。然而在消费类电子产品的拆卸过程中，锂离子电池在受到碰撞、挤压或者穿刺等异常情况时，容易着火、爆炸，造成严重后果。

2、为了提升锂离子电池的安全性能，当前主流的方法是在电芯和壳体之间设置中空的薄膜体，在薄膜体内填充阻燃剂形成阻燃剂层。薄膜体薄膜的优选厚度为5μm～10μm，阻燃剂层的优选厚度为不小于5μm，薄膜体的优选厚度为不小于15μm～30μm，其中，阻燃剂的组分优选为液态磷系阻燃剂，能有效改善因电池自身原因和外界机械滥用导致的热失控情况，提升电池的安全性能。

3、但是，在上述现有的锂电池中，阻燃层是设置在电芯与壳体之间的，而电芯内部的短路、甚至爆炸起火的方向是不明确的，这种阻燃层无法从电芯内部进行阻燃，从而无法起到充分的阻燃效果。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供一种阻燃负极极片及其生产工艺、锂离子电池，以解决现有的阻燃层无法对电芯进行充分阻燃的问题。

2、本发明公开的一种阻燃负极极片，包括集流体和活性涂层，所述活性涂层涂布于所述集流体表面；所述活性涂层包括负极活性材料和阻燃剂，所述阻燃剂包括如下按重量份数计的组分：可膨胀石墨1份，氢氧化物1份。

3、优选地，所述阻燃剂均匀分布于所述活性涂层内。

4、优选地，所述阻燃剂为独立的阻燃层，所述阻燃层为网状薄片结构。

5、优选地，所述氢氧化物为氢氧化铝。

6、优选地，所述阻燃剂的质量为所述负极活性材料的0.2％—0.6％。

7、优选地，所述阻燃剂的质量为所述负极活性材料的0.4％。

8、优选地，所述活性涂层还包括粘结剂和增稠剂。

9、本发明还公开一种阻燃负极极片的生产工艺，用于生产上述的阻燃负极极片，包括如下步骤：

10、步骤一，阻燃剂混合：将可膨胀石墨与氢氧化物充分混合，得到阻燃剂；

11、步骤二，制备负极浆料：同时将负极活性材料、粘结剂、增稠剂和步骤一中的阻燃剂一同加入搅拌容器中，通过搅拌使阻燃剂均匀分布在浆料中，得到负极浆料；

12、步骤三，将上述混合均匀的负极浆料涂布在集流体的表面，形成具有活性涂层的极片；

13、步骤四：对步骤三中的极片进行辊压、分条，得到阻燃负极极片。

14、优选地，对所述负极浆料的粘度、含固量进行测试后进行所述的涂布。

15、本发明还公开一种锂离子电池，包括上述任一种的阻燃负极极片。

16、本申请的有益效果在于：当电芯内部发生短路、爆炸起火等故障时，在高温下，阻燃剂中的可膨胀石墨迅速膨胀，在负极极片表面形成坚韧的碳层，从而可以将可燃物与热源隔开，另外，氢氧化物受热吸收大量热量而放出水蒸气，稀释可燃气体，同时生成耐火金属氧化物，形成碳隔离层，进一步增加阻燃的效果，因此，本发明解决了现有阻燃层不能从电芯内部进行阻燃，从而无法起到充分的阻燃效果的问题，另外，在本发明中由于阻燃剂的含量仅为负极活性材料的0.2％—0.6％，因此阻燃剂在保证了电池各项性能的条件下，实现了对电池进行阻燃的目的。

技术特征：

1.一种阻燃负极极片，其特征在于，包括集流体和活性涂层，所述活性涂层涂布于所述集流体表面；

2.根据权利要求1所述的阻燃负极极片，其特征在于，所述阻燃剂均匀分布于所述活性涂层内。

3.根据权利要求1所述的阻燃负极极片，其特征在于，所述阻燃剂为独立的阻燃层，所述阻燃层为网状薄片结构。

4.根据权利要求1-3任一所述的阻燃负极极片，其特征在于，所述氢氧化物为氢氧化铝。

5.根据权利要求2所述的阻燃负极极片，其特征在于，所述阻燃剂的质量为所述负极活性材料的0.2％—0.6％。

6.根据权利要求5所述的阻燃负极极片，其特征在于，所述阻燃剂的质量为所述负极活性材料的0.4％。

7.根据权利要求2所述的阻燃负极极片，其特征在于，所述活性涂层还包括粘结剂和增稠剂。

8.一种阻燃负极极片的生产工艺，用于生产如权利要求5-7任一所述的阻燃负极极片，其特征在于，包括如下步骤：

9.根据权利要求8所述的阻燃负极极片的生产工艺，其特征在于，对所述负极浆料的粘度、含固量进行测试后进行所述的涂布。

10.一种锂离子电池，其特征在于，包括如权利要求1—7任一所述的阻燃负极极片。

技术总结
本发明公开了一种阻燃负极极片及其生产工艺、锂离子电池，属于锂电池的技术领域，其中，阻燃负极极片包括集流体和活性涂层，所述活性涂层涂布于所述集流体表面；所述活性涂层包括负极活性材料和阻燃剂，所述阻燃剂包括如下按重量份数计的组分：可膨胀石墨1份，氢氧化物1份。本发明的锂离子电池包括上述的阻燃负极极片。本发明通过在极片表面设置具有阻燃剂的活性涂层，解决了现有阻燃层不能从电芯内部进行阻燃，从而无法起到充分的阻燃效果的问题，在保证了电池各项性能的条件下，实现了对电池进行阻燃的目的。

技术研发人员：夏华敏,郑明清
受保护的技术使用者：浙江锂威能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13