[实用新型]一种锂离子电池极片

说明书

技术领域

本实用新型涉及锂离子电池极片，具体说是一种锂离子电池极片。

背景技术

随着可充电Ni-Cd（镍镉）电池及Ni-MH（镍氢）电池的商业化应用，寻找更轻、更小及更高的能量密度成为锂离子电池开发所面临的巨大挑战。目前，锂离子电池已经成功应用于电动自行车及混合动力汽车，但生产成本及安全性仍旧为制约锂离子电池应用普及的主要瓶颈。

锂离子电池发生热失控的主要原因是极片（正极片和负极片）与电解液发生反应。处于充电态的电池正极材料为强氧化性化合物，同时处于充电态的电池负极材料为强还原性化合物。在滥用情况下，如针刺及热冲击等，强氧化性正极材料稳定性通常较差，易释放出氧气，而电解液中的有机溶剂碳酸酯极易与氧气反应，放出大量的热和气体；产生的热量会进一步加速正极的分解，产生更多的氧气，促进更多放热反应的进行；同时强还原性负极的活泼性接近金属锂，与氧接触会立即燃烧并引燃电解液、隔膜等。

实用新型内容

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种锂离子电池极片，通过在现用锂离子电池极片上进行纳米级无机物涂层处理，利用纳米级无机物颗粒表面的毛细管作用，使极片具有更高的可湿性，增加了锂离子迁移通道，提高了锂离子电池的循环性能，同时，由于该纳米级无机物颗粒具有优异的绝缘性能及隔热性能，隔绝极片表面热量的积累，同时减少了极片表面与气体的接触，有效控制热失控的发生，提高了锂离子电池的安全性能及耐高温性能。

为达到以上目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种锂离子电池极片，包括集流体1，其表面设有活性物质涂层2，其特征在于：在活性物质涂层2的外表面设有纳米级无机物涂层4。

在上述技术方案的基础上，集流体1为铜箔或铝箔。

在上述技术方案的基础上，所述纳米级无机物涂层4内包括水性粘结剂颗粒5和有机粘结剂颗粒6。

在上述技术方案的基础上，当活性物质涂层2吸收电解液后，形成含有电解液的活性物质贮液层7。

在上述技术方案的基础上，所述纳米级无机物涂层的厚度为10～25μm。

本实用新型所述的锂离子电池极片，通过在现用锂离子电池极片上进行纳米级无机物涂层处理，利用纳米级无机物颗粒表面的毛细管作用，使极片具有更高的可湿性，增加了锂离子迁移通道，提高了锂离子电池的循环性能，同时，由于该纳米级无机物颗粒具有优异的绝缘性能及隔热性能，隔绝极片表面热量的积累，同时减少了极片表面与气体的接触，有效控制热失控的发生，提高了锂离子电池的安全性能及耐高温性能。

本实用新型制备工艺简单，易于工业化推广。

附图说明

本实用新型有如下附图：

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示，本实用新型所述的锂离子电池极片，包括：

集流体1，其表面设有活性物质涂层2，

在活性物质涂层2的外表面设有纳米级无机物涂层4。

活性物质涂层采用现有公知技术实施，不再详述。

在上述技术方案的基础上，集流体1为铜箔或铝箔。

在上述技术方案的基础上，所述纳米级无机物涂层4内包括水性粘结剂颗粒5和有机粘结剂颗粒6。所述水性粘结剂为水性胶LA133（溶液浓度为15%）、羧甲基纤维素钠CMC及丁苯橡胶SBR中的一种。所述有机粘结剂为聚偏氟乙烯（溶液浓度为12.0%）、聚丙烯酸酯及聚甲基丙烯酸甲酯中的一种。

在上述技术方案的基础上，当活性物质涂层2吸收电解液后，形成含有电解液的活性物质贮液层7。

在上述技术方案的基础上，所述纳米级无机物涂层4的厚度为10～25μm。

本实用新型通过在现用锂离子电池极片上进行纳米级无机物涂层处理，因纳米级无机物颗粒表面的毛细管作用，使极片具有更高的可湿性，增加了锂离子迁移通道，提高了锂离子电池的循环性能的同时，由于该纳米级无机物颗粒具有优异的绝缘性能及隔热性能，隔绝极片表面热量的积累，同时减少了极片表面与气体的接触，有效控制热失控的发生，提高了锂离子电池的安全性能及耐高温性能。

本实用新型所述的纳米级无机物涂层是以在稀释的水性粘结剂中添加适量的无机物粉末及有机粘结剂作为涂层浆料，采用喷涂或转移涂布的方式在正极片或负极片表面形成无机物涂层，因无机物涂层优异的绝缘性能及隔热性能，采用该方法制备的极片使得锂离子电池具有较好的安全性能及耐高温性能。

其具体操作步骤如下：