[发明专利]一种提高锂离子电池热滥用试验通过率的措施

说明书

本发明涉及一种提高锂离子电池热滥用试验通过率的措施，包括下列措施：（1）使用熔点更高的单一材料隔膜或复合隔膜，电池隔膜用PP或PP/PE的复合材质；（2）电池陈化时间为24小时‑30小时之间；（3）增大隔膜包覆负极量。本发明由于使用隔膜熔点相对高的隔膜，电池在热滥用下也就相对安全；电池陈化时间为24小时‑30小时之间，通过对比陈化8小时和24小时后的满电负极进行DSC分析，可发现8小时陈化后满电负极的热分解温度为116.51℃，24小时陈化的热分解温度为124.50℃，因此，保证足量的陈化时间亦可提高热滥用的通过率；增大隔膜包覆负极量避免隔膜收缩降低了正负极短路，提高了热滥用的通过率。

技术领域

本发明涉及一种锂离子电池，特别是涉及一种提高锂离子电池热滥用试验通过率的措施。

背景技术

锂离子电池在工业、汽车及消费类产品中已被广泛利用,随着锂离子电池的不断更新换代，人们的生活变得更加便捷、环保,于此同时，锂离子电池的安全问题日益突显。2014年，松下召回43000台笔记本锂电池，联想召回各系列型号锂离子电池近11万，为了保证锂离子电池的安全使用,各国各地区施行了对锂离子电池的安规认证。我国早从2006年起就针对电动汽车及便携式电子产品等使用的锂离子电池执行了安全标准的强制实施要求,至今已经形成了成熟的锂离子电池测试、认证体系,现行的各个安规认证标准中都有热滥用测试,差异是充电要求及测试时间不同。对于热滥用，其失效原理可以用以下概括：高温存储引发隔膜严重收缩，进而造成正负极大面积内短路并产生大量的热，当电池温度超过热失控温度时，起火爆炸。其因果关系如下：电池被加热→隔膜热收缩→正负极短路→产生大量热→热失控，因此研究一种提高锂离子电池热滥用试验通过率的措施十分必要。

发明内容

本发明的目的就是针对上述问题，提供一种提高锂离子电池热滥用试验通过率的措施，大幅度提高锂离子电池热滥用试验通过率。

本发明的技术方案是：一种提高锂离子电池热滥用试验通过率的措施，其特征在于采用下列措施：

（1）使用熔点更高的单一材料隔膜或复合隔膜，电池隔膜用PP或PP/PE的复合材质；

（2）电池陈化时间为24小时-30小时之间；

（3）增大隔膜包覆负极量，样品阶段，对于一些设计所使用隔膜热收缩率较大的电池，提高隔膜宽幅，增大隔膜包覆负极量，以保证有足够的余量满足隔膜收缩，避免正负极短路；在顶封边外未封区满足工艺标准的情况下，应使内未封区尽可能大，防止顶封压隔膜，造成封印不良；增大隔膜对负极的包覆量后，在夹具化成阶段，对电池的压力应缓慢增加，以免导致电池变形。

本发明与传统技术相比具有如下优点：由于使用隔膜熔点相对高的隔膜或复合隔膜，即用隔膜为PP或PP/PE复合材质，在130℃时由于高温存储不足以造成隔膜大面积收缩，也就无法引发后续的正负极内短路和进一步放热，电池在热滥用下也就相对安全；电池陈化时间为24小时-30小时之间，通过对比陈化8小时和24小时后的满电负极进行DSC分析，可发现8小时陈化后满电负极的热分解温度为116.51℃，24小时陈化的热分解温度为124.50℃，因此，保证足量的陈化时间亦可提高热滥用的通过率；增大隔膜包覆负极量避免隔膜收缩降低了正负极短路，提高了热滥用的通过率。

具体实施方式

一种提高锂离子电池热滥用试验通过率的措施，采用下列措施：

（1）使用熔点更高的单一材料隔膜或复合隔膜，电池隔膜用PP隔膜或PP/PE的复合材质。如何避免隔膜在热滥用条件下的热收缩，是热滥用改善的关键点：传统的隔膜材料PE材质的隔膜熔点130℃左右，实验表明PE材质的隔膜130℃时已经严重变形，而PP材质的隔膜熔点为160℃左右后变化相对较小，因此，有选择的情况下使用复合隔膜不失为一种有效的办法。也就是说，用为PP或PP/PE复合材质隔膜，则高温存储不足以造成隔膜大面积收缩，也就无法引发后续的正负极内短路和进一步放热，电池在热滥用下也就相对安全。