具有良好热安全性的锂离子电池的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及二次电池技术领域，具体涉及一种具有良好热安全性的的锂离子电池。
【背景技术】
[0002]二次锂电池因其具有高能量密度等优点，已成为电动车主要能量来源之一。随着电动车动力需求提高，动力电池能量密度提高，电池功率输出需求与尺寸也随之增大，致使在高功率电池运作时会产生更大量的热。由于电解液为非水性且易燃的溶剂，因此，电池内部零件安全性的提升具有绝对必要性，若无法有效率地将热能排除，将造成电池温度上升。
[0003]如何防止电池因过热而导致溶剂起火发生爆炸，安全保证即成为重要课题之一，因此，各方努力研宄追求的目标是设计一种锂电池隔膜。隔膜的主要功能是隔离正负极以防止电池自我放电以及两极短路等问题，由于电池的工作环境中充满了电解液的腐蚀和温度的变化，因此，锂离子电池的隔膜应当具有优越的热稳定性。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明提供了一种具有良好热安全性的锂离子电池，该锂离子电池包括壳体以及封装于所述壳体内的锂电芯，所述锂电芯包括一正极片、一负极片以及设置于所述正极片和负极片之间的高分子聚丙烯隔膜，其中，所述高分子聚丙烯隔膜的厚度为20?30 μm，所述高分子聚丙烯隔膜上分布有孔径0.03?0.1 ym的微孔，其孔隙率为30%?40%;所述高分子聚丙烯隔膜的两侧分别设置有一层厚度为2?4 ym的Al203/Si02复合陶瓷涂层；所述锂电芯由所述正极片、负极片以及高分子聚丙烯隔膜卷绕形成。
[0005]优选地，所述微孔在所述高分子聚丙烯隔膜上均匀分布。
[0006]优选地，所述微孔呈中间大两头小的对称形状。
[0007]优选地，所述微孔中最大孔径处的直径为0.06?0.1 μm，最小孔径处的直径为
0.03 ?0.06 μ mD
[0008]优选地，所述高分子聚丙烯隔膜的厚度为20 μm;所述高分子聚丙烯隔膜的两侧分别设置有一层厚度为4 μπι的八1203/3102复合陶瓷涂层。
[0009]优选地，所述高分子聚丙烯隔膜的厚度为40 μπι ;所述高分子聚丙烯隔膜的两侧分别设置有一层厚度为2 μπι的八1203/3102复合陶瓷涂层。
[0010]本发明提供的具有良好热安全性的的锂离子电池，其中的电池隔膜包含有复合陶瓷涂层，具有陶瓷涂层隔膜具有优越的热稳定性，能有效提高锂离子电池的热安全性能，延长了锂离子电池的寿命。另外，纳米级颗粒的陶瓷涂层，具有较高的比表面积，使得涂覆后的隔膜对电解液具有良好的润湿性及保液性能，能有效提高锂离子电池的容量保持性能。在其中的一个实施例中，电池隔膜上分布的微孔呈中间大两头小的对称形状，增大了微孔的体积，进一步提高了电池隔膜对电解液的保液性能。
【附图说明】
[0011]图1是本发明实施例提供的锂离子电池的结构示意图。
[0012]图2是本发明实施例提供的锂电芯的结构示意图。
[0013]图3是本发明实施例提供的高分子聚丙烯隔膜的结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行详细地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。
[0015]实施例1
[0016]参阅图1和图2，本实施例提供了一种具有良好热安全性的锂离子电池，包括壳体I以及封装于所述壳体I内的锂电芯2。其中，所述锂电芯2包括一正极片21、一负极片22以及设置于所述正极片21和负极片22之间的高分子聚丙烯隔膜23，锂电芯2是由所述正极片21、负极片22以及高分子聚丙烯隔膜23卷绕形成的。
[0017]其中，高分子聚丙烯隔膜23上均匀分布有圆柱状的微孔，孔隙率为30%?40% ;高分子聚丙烯隔膜23的厚度可以选择的范围是20?30 μ m，微孔的孔径为0.03?0.1 μ m。
[0018]如图2所示的，本实施例中，高分子聚丙烯隔膜23的两侧分别设置有一层Al2O3/S12复合陶瓷涂层24。S卩，正极片21与高分子聚丙烯隔膜23之间设置有一层Al 203/Si02复合陶瓷涂层24，负极片22与高分子聚丙烯隔膜23之间也设置有一层Al203/Si02复合陶瓷涂层24。复合陶瓷涂层24的厚度较为优选的范围是2?4 μπι。
[0019]本实施例提供的锂离子电池，高分子聚丙烯隔膜的两侧分别设置有一层Al2O3/S12复合陶瓷涂层，具有陶瓷涂层隔膜具有优越的热稳定性，能有效提高锂离子电池的热安全性能，延长了锂离子电池的寿命。另外，纳米级颗粒的陶瓷涂层，具有较高的比表面积，使得涂覆后的隔膜对电解液具有良好的润湿性及保液性能，能有效提高锂离子电池的容量保持性能，进一步延长了锂离子电池的寿命。
[0020]实施例2
[0021]本实施例提供的锂离子电池，与实施例1不同的是，参阅图3，分布于高分子聚丙烯隔膜23上的微孔231呈中间大两头小的对称形状。微孔231中最大孔径处(微孔中间)的直径可以选择为0.06?0.1 μ m，最小孔径处(微孔两端)的直径可以选择为0.03?
0.06 μ mD
[0022]本实施例提供的锂离子电池中，隔膜上微孔呈中间大两头小的对称形状，增大了微孔的体积，进一步提高了电池隔膜对电解液的保液性能。
[0023]以上所述仅是本申请的【具体实施方式】，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
【主权项】
1.一种具有良好热安全性的锂离子电池，包括壳体(I)以及封装于所述壳体(I)内的锂电芯(2)，所述锂电芯⑵包括一正极片(21)、一负极片(22)以及设置于所述正极片(21)和负极片(22)之间的高分子聚丙烯隔膜(23)，其特征在于，所述高分子聚丙烯隔膜(23)的厚度为20?30 μ m，所述高分子聚丙烯隔膜(23)上分布有孔径0.03?0.1 ym的微孔(231)，其孔隙率为30%?40%;所述高分子聚丙烯隔膜(23)的两侧分别设置有一层厚度为2?4μπι的Al203/Si02复合陶瓷涂层(24);所述锂电芯(2)由所述正极片(21)、负极片(22)以及高分子聚丙烯隔膜(23)卷绕形成。
2.根据权利要求1所述的具有良好热安全性的锂离子电池，其特征在于，所述微孔(231)在所述高分子聚丙烯隔膜(23)上均匀分布。
3.根据权利要求2所述的具有良好热安全性的锂离子电池，其特征在于，所述微孔(231)呈中间大两头小的对称形状。
4.根据权利要求3所述的具有良好热安全性的锂离子电池，其特征在于，所述微孔(231)中最大孔径处的直径为0.06?0.1 μ m，最小孔径处的直径为0.03?0.06 μ m。
5.根据权利要求1-4任一所述的具有良好热安全性的锂离子电池，其特征在于，所述高分子聚丙烯隔膜(23)的厚度为20 μπι;所述高分子聚丙烯隔膜(23)的两侧分别设置有一层厚度为4 μ m的Al203/Si02复合陶瓷涂层(24)。
6.根据权利要求1-4任一所述的具有良好热安全性的锂离子电池，其特征在于，所述高分子聚丙烯隔膜(23)的厚度为40 μπι;所述高分子聚丙烯隔膜(23)的两侧分别设置有一层厚度为2 ym的Al203/Si02复合陶瓷涂层(24)。
【专利摘要】本发明公开了一种具有良好热安全性的锂离子电池，该锂离子电池包括壳体以及封装于所述壳体内的锂电芯，所述锂电芯包括一正极片、一负极片以及设置于所述正极片和负极片之间的高分子聚丙烯隔膜，其中，所述高分子聚丙烯隔膜的厚度为20～30μm，所述高分子聚丙烯隔膜上分布有孔径0.03～0.1μm的微孔，其孔隙率为30％～40％；所述高分子聚丙烯隔膜的两侧分别设置有一层厚度为2～4μm的Al2O3/SiO2复合陶瓷涂层；所述锂电芯由所述正极片、负极片以及高分子聚丙烯隔膜卷绕形成。具有陶瓷涂层隔膜具有优越的热稳定性，能有效提高锂离子电池的热安全性能，延长了锂离子电池的寿命。
【IPC分类】H01M2-16
【公开号】CN104577010
【申请号】CN201410808388
【发明人】不公告发明人
【申请人】西宁共进新材料科技有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月23日