可脱嵌锂的碳材料；隔膜为普通PP隔膜；电解液为碳酸酯电解液；纳米树脂类固体阻燃剂的粒径为lOOnm。
[0048]其制备方法:包括以下步骤:
[0049]I)将正极三元镍钴锰材料与固体阻燃添加剂酚醛树脂、导电剂Super P、粘接剂PVDF、溶剂按90:2:4:4:100的配比混合配浆；
[0050]2)将正极浆料涂布、制片得到正极片；
[0051]3)将正极片与负极片进行叠片得到20Ah电池电芯；
[0052]4)将电芯入壳，注入碳酸酯电解液后进行化成分容后，得到添加了固体阻燃剂的三元镍钴锰锂离子电池。
[0053]实施例5:
[0054]一种正极添加纳米树脂类固体阻燃剂的安全锂离子电池，电池结构包括正极、负极、隔膜、电解液四大主要材料，正极材料中添加了纳米树脂类固体阻燃剂，其中，固体阻燃剂为苯基硅树脂和酚醛树脂，苯基硅树脂、酚醛树脂质量含量之比为2:1 ;正极材料为三元镍钴锰；负极材料为可脱嵌锂的碳材料；隔膜为普通PP隔膜；电解液为碳酸酯电解液；纳米树脂类固体阻燃剂的粒径为150nm。
[0055]其制备方法:包括以下步骤:
[0056]I)将正极三元镍钴锰材料与固体阻燃添加剂苯基硅树脂和酚醛树脂、导电剂Super P、粘接剂PVDF、溶剂按90:2:4:4:100的配比混合配浆；
[0057]2)将正极浆料涂布、制片得到正极片；
[0058]3)将正极片与负极片进行叠片得到20Ah电池电芯；
[0059]4)将电芯入壳，注入碳酸酯电解液后进行化成分容后，得到添加了固体阻燃剂的三元镍钴锰锂离子电池。
[0060]实施例6:
[0061]一种正极添加纳米树脂类固体阻燃剂的安全锂离子电池，电池结构包括正极、负极、隔膜、电解液四大主要材料，正极材料中添加了纳米树脂类固体阻燃剂，其中，固体阻燃剂为苯基硅树脂和聚磷酸铵，苯基硅树脂、聚磷酸铵质量含量之比为2:1 ;正极材料为三元镍钴锰；负极材料为可脱嵌锂的碳材料；隔膜为普通PP隔膜；电解液为碳酸酯电解液；纳米树脂类固体阻燃剂的粒径为210nm。
[0062]其制备方法:包括以下步骤:
[0063]I)将正极三元镍钴锰材料与固体阻燃添加剂苯基硅树脂和聚磷酸铵、Super P、粘接剂PVDF、溶剂按90:2:4:4:100的配比混合配浆；
[0064]2)将正极浆料涂布、制片得到正极片；
[0065]3)将正极片与负极片进行叠片得到20Ah电池电芯；
[0066]4)将电芯入壳，注入碳酸酯电解液后进行化成分容后，得到添加了固体阻燃剂的三元镍钴锰锂离子电池。
[0067]实施例7:
[0068]一种正极添加纳米树脂类固体阻燃剂的安全锂离子电池，电池结构包括正极、负极、隔膜、电解液四大主要材料，正极材料中添加了纳米树脂类固体阻燃剂，其中，固体阻燃剂为苯基硅树脂、聚磷酸铵和四溴双酚A，苯基硅树脂、聚磷酸铵和四溴双酚A质量含量之比为2:1:1 ;正极材料为三元镍钴锰；负极材料为可脱嵌锂的碳材料；隔膜为普通PP隔膜；电解液为碳酸酯电解液；纳米树脂类固体阻燃剂的粒径为70nm。
[0069]其制备方法:包括以下步骤:
[0070]I)将正极三元镍钴锰材料与固体阻燃添加剂苯基硅树脂、聚磷酸铵和四溴双酚A、导电剂Super P、粘接剂PVDF、溶剂按90:2:4:4:100的配比混合配浆；
[0071]2)将正极浆料涂布、制片得到正极片；
[0072]3)将正极片与负极片进行叠片得到20Ah电池电芯；
[0073]4)将电芯入壳，注入碳酸酯电解液后进行化成分容后，得到添加了固体阻燃剂的三元镍钴锰锂离子电池。
[0074]对比例1:
[0075]一种正极未添加纳米树脂类固体阻燃剂的锂离子电池，电池结构包括正极、负极、隔膜、电解液四大主要材料，正极材料中没有添加纳米树脂类固体阻燃剂；正极材料为三元镍钴锰；负极材料为可脱嵌锂的碳材料；隔膜为普通PP隔膜；电解液为碳酸酯电解液。
[0076]其制备方法:包括以下步骤:
[0077]I)将正极三元镍钴锰材料与导电剂Super P、粘接剂PVDF、溶剂按90:4:4:100的配比混合配浆；
[0078]2)将正极浆料涂布、制片得到正极片；
[0079]3)将正极片与负极片进行叠片得到20Ah电池电芯；
[0080]4)将电芯入壳，注入碳酸酯电解液后进行化成分容后，得到无添加固体阻燃剂的三元镍钴锰锂离子电池。
[0081]对比例2:
[0082]一种正极未添加纳米树脂类固体阻燃剂的锂离子电池，电池结构包括正极、负极、隔膜、电解液四大主要材料，正极材料中没有添加纳米树脂类固体阻燃剂；正极材料为钴酸锂；负极材料为可脱嵌锂的碳材料；隔膜为普通PP隔膜；电解液为碳酸酯电解液。
[0083]其制备方法:包括以下步骤:
[0084]I)将正极钴酸锂材料与导电剂Super P、粘接剂PVDF、溶剂按90:4:4:100的配比混合配浆；
[0085]2)将正极浆料涂布、制片得到正极片；
[0086]3)将正极片与负极片进行叠片得到1Ah电池电芯；
[0087]4)将电芯入壳，注入碳酸酯电解液后进行化成分容后，得到未添加固体阻燃剂的钴酸锂锂离子电池。
[0088]将实施例1和对比例I的两款电池充满电后进行IC 1V充电测试对比，测试结果见附图1，过充的最高安全电压可以从5.7V提高到6.2V。
[0089]将实施例2和对比例2的两款电池充满电后进行针刺实验对比，测试结果见附图2，添加固体阻燃剂的钴酸锂电池针刺试验不爆炸不起火，而未添加固体阻燃剂的钴酸锂电池针刺试验冒烟、鼓胀严重。
【主权项】
1.一种正极添加纳米树脂类固体阻燃剂的安全锂离子电池，其特征在于:电池结构包括正极、负极、隔膜、电解液四大主要材料，正极材料中添加了纳米树脂类固体阻燃剂，其中，固体阻燃剂为苯基硅树脂、环氧树脂、酚醛树脂中的至少一种或苯基硅树脂、环氧树脂、酚醛树脂中的至少一种与聚磷酸铵和/或四溴双酚A组成的混合物；正极材料为钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂、三元镍钴锰、磷酸铁锂、钒酸锂及其上述掺杂化合物中的至少一种；负极材料为可脱嵌锂的碳材料、碳合金材料、钛酸锂、硅基材料及其上述负极材料添加上述固体阻燃剂中的至少一种；隔膜为普通PP隔膜、PE隔膜或多层复合隔膜、陶瓷隔膜、无纺布隔膜中的至少一种；电解液为碳酸酯电解液，或为阻燃型电解液。
2.一种如权利要求1所述的正极添加纳米树脂类固体阻燃剂的安全锂离子电池，其特征在于:正极材料中添加的纳米树脂类固体阻燃剂质量百分占比为0.1% -10%。
3.一种如权利要求1所述的正极添加纳米树脂类固体阻燃剂的安全锂离子电池，其特征在于:正极材料中添加的纳米树脂类固体阻燃剂的粒径为lnm-500nm。
4.一种如权利要求1或3所述的正极添加纳米树脂类固体阻燃剂的安全锂离子电池，其特征在于:电池为软包装形式或胶壳形式或金属壳形式。
5.一种如权利要求1或4所述的正极添加纳米树脂类固体阻燃剂的安全锂离子电池，其特征在于:正极材料中还添加有导电剂、粘接剂和溶剂。
6.一种如权利要求5所述的正极添加纳米树脂类固体阻燃剂的安全锂离子电池，其特征在于:导电剂为Super Po
7.一种如权利要求1或6所述的正极添加纳米树脂类固体阻燃剂的安全锂离子电池，其特征在于:粘结剂为PVDF。
8.一种如权利要求1所述的正极添加纳米树脂类固体阻燃剂的安全锂离子电池的制备方法，其特征在于:包括以下步骤: 1)将正极材料与固体阻燃剂、导电剂、粘接剂、溶剂按一定的配比混合配浆； 2)将正极浆料涂布、制片得到正极片； 3)将正极片与负极片进行叠片得到电池电芯； 4)将电芯入壳，注入电解液后进行化成分容后，得到一种添加了固体阻燃剂的安全锂离子电池。
9.一种如权利要求7所述的正极添加纳米树脂类固体阻燃剂的安全锂离子电池的制备方法，其特征在于:所述配比为90:2:4:4:100。
【专利摘要】本发明公开了一种正极添加纳米树脂类固体阻燃剂的安全锂离子电池及其制备方法，电池结构包括正极、负极、隔膜、电解液四大主要材料，正极材料中添加了纳米树脂类固体阻燃剂，其中，固体阻燃剂为苯基硅树脂、环氧树脂、酚醛树脂中的至少一种或苯基硅树脂、环氧树脂、酚醛树脂中的至少一种与聚磷酸铵和/或四溴双酚A组成的混合物，该正极添加纳米树脂类固体阻燃剂的锂离子电池从根本上解决正极材料组分的不稳定性，从而提高了电池的安全性。本发明的锂离子电池原料成本较低，制备工艺简单，重复性好，易于工业生产。
【IPC分类】H01M4-13, H01M10-0525
【公开号】CN104835981
【申请号】CN201510262521
【发明人】罗贵仕, 陈慧鑫, 王继辉
【申请人】厦门华锂能源有限公司
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年5月21日