[实用新型]一种含有用于极片层隔离的PTC材料的安全型电池

说明书

本实用新型公开了一种含有用于极片层隔离的PTC材料的安全型电池，包括隔膜、第一极片层、第二极片层和PTC材料层，其中：隔膜铺设在第一极片层和第二极片层之间；第一极片层和/或第二极片层的边缘开设有削薄开口，PTC材料层设在削薄开口内且PTC材料层的上表面与第一极片层或第二极片层的上表面在同一平面内,且PTC材料层的上表面或下表面与隔膜接触；PTC材料层设有多层，至少有一层PTC材料层位于第一极片层和第二极片层的一侧，至少有一层PTC材料层位于第一极片层和第二极片层的另一侧。本实用新型所提出的含有用于极片层隔离的PTC材料的安全型电池，采用在极片层表面边缘涂覆PTC材料层的方式，提升电池的安全性能，又降低材料对电池本身电性能的影响。

技术领域

本实用新型涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种含有用于极片层隔离的PTC材料的安全型电池。

背景技术

随着锂离子电池容量的不断提升，电池热失控发生的风险也随之增加。PTC材料普遍用于电池的热管理方面，比较常见的使用方法是在集流体表面涂覆PTC材料，然后再在表面涂覆电池活性材料，但是这种方法不可避免地会影响电子从集流体到活性材料的传递。在电池通过大电流时，极耳处由于电流密度高，同时电阻较高，因此温升高于电池内部，在发生热失控时，一般都是极耳附近的隔膜首先发生热收缩，从而导致正第二极片层接触，最终引发热失控。。

实用新型内容

为解决背景技术中存在的技术问题，本实用新型提出一种含有用于极片层隔离的PTC材料的安全型电池。

本实用新型提出的一种含有用于极片层隔离的PTC材料的安全型电池，包括隔膜、第一极片层、第二极片层和PTC材料层，其中：

所述隔膜铺设在所述第一极片层和所述第二极片层之间；

所述第一极片层和/或所述第二极片层的边缘开设有削薄开口，所述PTC材料层设在所述削薄开口内且所述PTC材料层的上表面与所述第一极片层或所述第二极片层的上表面在同一平面内,且所述PTC材料层的上表面或下表面与所述隔膜接触；

所述PTC材料层设有多层，至少有一层所述PTC材料层位于所述第一极片层和所述第二极片层的一侧，至少有一层所述PTC材料层位于所述第一极片层和所述第二极片层的另一侧。

为了保证PTC材料层的绝缘效果，作为本实用新型进一步优化的方案，所述削薄开口的厚度为10-50μm，宽度为5-10mm。

作为本实用新型进一步优化的方案，所述第一极片层和所述第二极片层至少一个极片层为正极极片层，另一个极片层为负极极片层，即：第一极片层为正极极片层且第二极片层为负极极片层，或第一极片层为负极极片层且第二极片层为正极极片层。

作为本实用新型进一步优化的方案，所述PTC材料层包括带孔的聚酰亚胺薄膜基底层，带孔的聚酰亚胺薄膜基底层表面涂覆有低熔点的聚合物材料层，进一步的，聚酰亚胺薄膜基底层的厚度为5-15μm，低熔点的聚合物材料层层的厚度为5-45μm，保证PTC材料层的绝缘和耐热效果。

作为本实用新型进一步优化的方案，低熔点的聚合物材料层是聚乙烯、聚乙烯基乙醚、聚偏二氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、尼龙-610中的一种或几种。

作为本实用新型进一步优化的方案，所述PTC材料层设有两层，减少PCT材料层的使用降低成本，在电池的使用过程最高温度不是很高时可以采用两层PTC材料层。

作为本实用新型进一步优化的方案，所述第一极片层的两侧均开设有所述削薄开口。

作为本实用新型进一步优化的方案，所述第二极片层的两侧均开设有削薄开口。

作为本实用新型进一步优化的方案，所述第一极片层的一侧开设有所述削薄开口，所述第二极片层的一侧开设有所述削薄开口，且所述第一极片层的所述削薄开口和所述第二极片层的所述削薄开口分别位于所述第一极片层和所述第二极片层的两侧。