一种锂离子电池极片及其制备方法和锂离子电池的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及裡离子电池领域，尤其设及一种裡离子电池极片及其制备方法和裡离 子电池。
【背景技术】
[0002] 随着环境问题的日益凸显，国家对新能源汽车的研发及其配套基础设施建设的投 入越来越大，尤其是节能减排方面的指标性要求，促使电动汽车用裡离子动力电池在近年 来发展十分迅速。
[0003] 电动汽车使用裡离子电池，首要考虑的是安全和循环问题，憐酸铁裡正极材料电 池W其优异的循环性能和安全性能，受到大部分新能源汽车厂商青睐，一直占据着国内电 动汽车电池领域的首要位置。然而随着人们对续航里程的要求越来越高，憐酸铁裡低能量 密度的劣势凸显，因此使用能量密度更高的材料来替代憐酸铁裡，成为电动汽车企业的共 识。越来越多的公司把目光集中在了S元材料上，包括行业巨头特斯拉的ModelS，装载的 电池是由松下提供的18650儀钻侣=元电池。=元电池相比于憐酸铁裡电池，其高能量密 度，与憐酸铁裡相近的循环寿命，成为学者争相关注的焦点，然而即使特斯拉的电忍、BMS、 结构设计等技术在行业处于领先地位，ModelS仍然在使用过程中频繁出现起火现象。= 元电池的安全问题凸显，研究者做了大量工作来改善=元电池的安全性能，通过电解液或 正负极材料中添加阻燃剂，来阻止电池内部短路造成的燃烧链式反应的进行，通过使用耐 高溫陶瓷隔膜或无纺布隔膜，防止电池滥用过程中因溫度升高导致的隔膜破裂，运些方法 都存在弊端，无法满足电池的整体性能要求。
[0004] S元材料安全问题凸显，对于高能量密度的S元电忍，一般选用PTC或保险丝烙 断措施来保护电忍外部因素引起的短路，而对于内部引起的短路，则通过阻燃添加剂、陶瓷 隔膜等方式来解决。然而当壳体外部受到重物冲击、针刺等极端恶劣的环境造成的内部短 路时，电池会在极短的时间内升溫，燃烧甚至爆炸。阻燃剂虽然一定程度上可W阻止电池内 部短路造成的燃烧和爆炸，但其添加量一般在5% -10%左右才起作用，另外阻燃剂的添加 对循环会产生负面的影响，会造成循环性能的下降。而陶瓷隔膜仅仅只是因为具有较好的 耐高溫性能，在电池溫度很高的情况，保持完整不破裂，对于针刺运种极端情况下的内部短 路，则没有太大的帮助。也有材料厂家通过S元材料的渗杂、包覆等手段改善S元的安全性 能，然而收效甚微。 阳0化]因此，现有技术还有待于改进和发展。
【发明内容】
[0006] 鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种裡离子电池极片及其制备 方法和裡离子电池，旨在解决现有技术中=元电忍短路、挤压、针刺等安全测试无法通过的 问题。
[0007] 一种裡离子电池极片，其中，包括集流体、电极活性物质层W及隔离粘结剂层；集 流体的正反两面涂覆有电极活性物质层，电极活性物质层表面涂覆有隔离粘结剂层；所述 隔离粘结剂层中含有改性的低烙点PVDF。
[0008] 所述的裡离子电池极片，其中，所述隔离粘结剂层用溶剂、改性的低烙点PVDF制 成胶液涂覆而成；所述溶剂为水或有机溶剂；改性的低烙点PVDF的烙点在100-150°C之间。
[0009] 所述的裡离子电池极片，其中，所述隔离粘结剂层中按照重量百分比计，溶剂占 3-20 %，隔离粘结剂占80 % -97 %。
[0010] 所述的裡离子电池极片，其中，所述隔离粘结剂层所采用的溶剂为NMP。
[0011] 所述的裡离子电池极片，其中，所述隔离粘结层的厚度为2-5ym。
[0012] 所述的裡离子电池极片，其中，所述裡离子电池极片为正极极片或负极极片，当所 述裡离子电池极片为正极极片时，所述集流体为侣锥，所述电极活性物质层为正极活性物 质层，当所述裡离子电池极片为负极极片时，所述集流体为铜锥，所述电极活性物质层为负 极活性物质层。
[0013] 一种如上所述的裡离子电池极片制备方法，其中，包括W下步骤：
[0014] 将电极活性物质浆料均匀涂覆于集流体的正反两面上，经过烤箱烘烤后滚压到工 艺厚度；
[0015] 再用含有隔离粘结剂的胶液涂覆集流体的正反两面上，涂层厚度为2~5 ym，经 80~100 °C烘烤。
[0016] 一种裡离子电池，所述裡离子电池包括正极片和负极片、隔离膜、电解液，其中，正 极片或负极片采用如上所述的裡离子电池极片制成。
[0017] 所述的裡离子电池，其中，隔离膜为16-20ym厚的多孔膜；所述多孔膜为聚丙締 和聚乙締中的至少一种，在聚丙締或聚乙締表面单面或双面涂敷有Al2〇3层。
[0018] 所述的裡离子电池，其中，所述电解液为含有裡盐的有机溶液；所述裡盐包括六氣 憐酸裡、四氣棚酸裡、双草酸棚酸裡、=氣甲基横酸裡中的一种或多种；所述有机溶液含有 碳酸二甲醋、碳酸二乙醋、碳酸乙締醋、碳酸丙締醋、碳酸甲乙締醋、碳酸甲丙醋中的一种或 多种。
[0019] 有益效果：本发明提供一种裡离子电池极片及其制备方法和裡离子电池，本发明 通过在正极或负极表面涂一层烙点较低的隔离粘结剂，正负极片接触过程中，隔离粘结剂 涂层接触，而不是正负极活性涂层接触在一起。运样，在内部短路的情况下，正负极活性涂 层接触点少，不会迅速起火燃烧，另外，在内部短路造成溫度升高的过程中，隔离粘结剂涂 层会烙化覆盖在极片表面，有效组织反应的进行。而且，涂层采用低烙点的粘结剂，外部短 路情况下，随着溫度升高，粘结剂烙化，能有效的覆盖在极片表面，防止因隔膜破裂引起正 负极接触而短路。
【附图说明】
[0020] 图1为本发明裡离子电池极片的结构示意图。
【具体实施方式】
[0021] 本发明提供一种裡离子电池极片及其制备方法和裡离子电池，为使本发明的目 的、技术方案及效果更加清楚、明确，W下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述 的具体实施例仅仅用W解释本发明，并不用于限定本发明。
[0022] 为了解决S元电忍短路、挤压、针刺等安全测试无法通过的问题，本发明通过在正 极或负极表面涂一层烙点较低的粘结剂，正负极片接触过程中，隔离粘结剂涂层接触，而不 是正负极活性涂层接触在一起，而且内部短路过程中，隔离粘结剂在高溫下融化并覆盖在 正极或负极表面，即使隔膜破裂，正负极活性物质涂层也无法接触，从而避免了内部短路起 火的问题。
[0023] 具体地，本发明提供一种裡离子电池极片，包括集流体、电极活性物质层W及隔离 粘结剂层电极活性物质层涂覆于集流体的正反两面，含有活性物质；隔离粘结剂层涂覆于 正反两面的电极活性物质层表面，所述隔离粘结剂层是用溶剂、隔离粘结剂制成胶液涂覆 而成。优选地，按照重量百分比计，溶剂占3-20%，隔离粘结剂占80% -97%。
[0024] 其中，所述隔离粘结层的厚度为2-5ym。所述溶剂可W为水或有机溶剂，有机溶剂 优选为NMP(甲基化咯烧酬）。所述隔离粘结剂为改性的低烙点PVDF(阿科玛公司）烙点在 100-150°C之间。
[00巧]所述裡离子电池极片可W为正极极片或负极极片，当所述裡离子电池极片为正极 极片时，所述集流体为侣锥，所述电极活性物质层为正极活性物质层，当所述裡离子电池极 片为负极极片时，所述集流体为铜锥，所述电极活性物质层为负极活性物质层。
[00%] 本发明中还提供所述裡离子电池极片的制备方法，包括W下步骤：
[0027] 将电极活性物质浆料均匀涂覆于集流体的正反两面上，经过烤箱烘烤后滚压到工 艺厚度；
[0028] 再用含有隔离粘结剂的胶液涂覆集流体的正反两面上，涂层厚度为2~5ym，经 80~100°C烘烤；
[0029] 烘烤干后，经分切后再焊接极耳就可W得到裡离子电池极片。
[0030] 当所述裡离子电池极片为正极极片时，所述集流体为侣锥，所述