[实用新型]一种锂离子二次电池及其正极极片

说明书

技术领域：

本实用新型涉及锂离子二次电池技术领域，特指一种在正极极片的膜片层表面加入处理层的正极极片以及使用该正极极片的锂离子二次电池。

技术背景：

锂离子电池的安全性能，特别是高温下的热稳定性能，与充电状态的正极材料与电解液的反应放热密切相关。

在通常的以石墨为负极的锂离子电池中，电池充电后，阴极活性物质处于一个高的对锂电极电位(Li⁺/Li)，此时正极活性物质与电解液具有比较高的反应活性；在高温下(50～230℃)电解液会与正极活性物质发生放热反应，这些放热反应产生的热量将成为电池在高温滥用情况下热失控的推动力。减少和抑制正极材料与电解液的反应活性点或减少反应放热量将成为提高电池高温热稳定性能的关键因素。

满充电状态下的正极极片由于具有较高的反应活性，将会与活性物质周围的电解液发生反应而放出大量的热量，研究表明4.2v(Li⁺/Li)下的LiCoO₂活性物质与电解液在50℃～230℃之间所放出的热量为约280～290J/g，其放热总量约为正极片与电解液在50～400℃总体放热量的60％～65％；因此，如何减少正极活性物质与电解液之间的反应活性位点成为本实用新型的关键内容。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种具有良好高温热稳定性能和安全性能的正极极片。

为了达到以上目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种锂离子二次电池正极极片，包括集流体以及附着在集流体上的正极膜片层，还包括氟化锂处理层，所述的氟化锂处理层附着在正极膜片层表面。

作为本实用新型锂离子二次电池正极极片的一种改进，所述的处理层的厚度为0.1～30μm。

作为本实用新型锂离子二次电池正极极片的一种改进，所述的正极膜片层厚度为0.03～0.50mm。

作为本实用新型锂离子二次电池正极极片的一种改进，所述的集流体的厚度为8～30μm。

此外，本实用新型还公开了一种锂离子二次电池，包括正极极片、负极极片以及间隔在正极极片和负极极片之间的隔离膜，及其电解液，所述的正极极片为上述段落所述的正极极片。

本实用新型采用上述的技术方案，与现有的技术相比具有以下优点：

本实用新型结构简单，氟化锂处理层减少了正极活性物质与电解液的接触，减少正极活性物质与电解液在高温下的放热反应，同时LiF物质在一定程度上抑制了电解液在高反应活性的正极材料表面的分解反应；从而减少高温条件下正极活性物质与电解液之间的反应，提高了电池在50～230℃温度下的热稳定性能。

附图说明：

图1为实用新型的结构示意图。

具体实施方式：

以下的实例描述具体涉及一种锂离子二次电池正极片处理方法和具有该极片的具有优越高温安全性能的离子电池。

实施例1：

正极极片的制作：

将LiCoO2，聚四氟乙烯、乙炔黑，以质量比96％∶2.5％∶1.5％混合，快速搅拌12h后，再真空慢速搅拌2h得到所需的浆料；然后将浆料采用刮刀法在铝箔上进行涂布在8μm的铝箔集流体2上，并置于85+/-10℃的环境下干燥6分钟后得到厚度为0.03mm的正极膜片3。再将LiF、聚四氟乙烯以质量比98％∶2％加入蒸馏水中混合均匀，得到具有一定流动性的浆液，然后将浆液涂布到上述得到的正极膜片表面形成LiF处理层1，如附图1所示，LiF处理层1的厚度为0.1μm；然后经过冷压、分条得到正极极片。再将用8μm厚的铝片制成的极耳焊接接在铝箔上后，制得正极极片。

负极极片制备的制备：

将石墨活性材料、Super-P(导电碳黑)、CMC(水基粘结剂，羧甲基纤维素钠)、SBR(Styrene Butadiene Rubber，丁苯橡胶)按照质量比为94.5％∶1.5％∶1.7％∶2.3％加入水混合且搅拌均匀得到具有一定流动性的浆料，再将上述浆料涂覆在9um厚的金属铜箔的两面，烘干成具有一定柔度的负极极片。然后经过8μm厚的铜片制成的负极极耳焊接接在铜箔上后，制得负极极片。

锂离子电池的制备：

将所得到的正极和负极经过卷绕、注液、化成等工序得到裸电芯。所用电解液采用碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯脂(PC)和碳酸二乙烯酯(DEC)的混合液为溶剂，采用六氟磷酸锂(LiPF₆)为锂盐，锂盐的浓度为1mol/L。

DSC测试：