本發(fā)明屬于電池制備，具體涉及一種鋰離子電池。

背景技術(shù)：

1、鋰離子電池是一種能實(shí)現(xiàn)電能與化學(xué)能相互轉(zhuǎn)化的裝置。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)高性能的鋰離子電池的需求及應(yīng)用場(chǎng)景也在不斷增多。目前，鋰離子電池在追求高能量密度的同時(shí)，倍率性能也越來(lái)越高，導(dǎo)致其熱穩(wěn)定性與安全性能更差。熱穩(wěn)定性差將導(dǎo)致出現(xiàn)自燃起火的危險(xiǎn)事故，因此需要提供一種能夠提供熱穩(wěn)定性與安全性能較強(qiáng)的電池，降低危險(xiǎn)事故的發(fā)生概率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中鋰離子電池?zé)岱€(wěn)定性和安全性能差，導(dǎo)致出現(xiàn)自燃起火等缺陷，從而提供一種鋰離子電池。

2、為此，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案。

3、本發(fā)明第一方面提供了一種鋰離子電池，所述電池包括正極極片、負(fù)極極片以及位于正極極片和負(fù)極極片之間的隔膜，所述正極極片包括正極集流體和設(shè)置在所述正極集流體至少一個(gè)表面的第一保護(hù)涂層，所述第一保護(hù)涂層的成分包括無(wú)機(jī)填料，所述無(wú)機(jī)填料外包覆有導(dǎo)電層；所述負(fù)極極片包括負(fù)極集流體；所述第一保護(hù)涂層的厚度t、所述正極集流體的厚度m和所述負(fù)極集流體的厚度y滿足關(guān)系式1；

4、

5、所述t滿足：0.5μm≤t≤5μm；所述m滿足：m≥3μm；所述y滿足：3μm≤y≤10μm。

6、可選的，所述關(guān)系式1滿足1.7-3.2。

7、所述正極集流體的厚度m滿足：7μm≤m≤12μm；和/或，

8、所述第一保護(hù)涂層的厚度t滿足：2μm≤t≤4μm。

9、所述導(dǎo)電層的材料包括ato、fto、ito和碳材料中的至少一種；和/或，

10、以包覆有導(dǎo)電層的無(wú)機(jī)填料的總質(zhì)量計(jì)，所述導(dǎo)電層的質(zhì)量含量為2wt％-40wt％，優(yōu)選為10wt％-30wt％；和/或，

11、所述第一保護(hù)涂層的成分還包括導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑中的至少一種。

12、在鋰離子電池中，所述負(fù)極集流體的強(qiáng)度a1、所述正極集流體的強(qiáng)度a2、所述負(fù)極集流體的延伸率b1％、所述正極集流體的延伸率b2％、所述隔膜與所述負(fù)極極片的粘結(jié)強(qiáng)度c、所述隔膜與所述正極極片的粘結(jié)強(qiáng)度d滿足關(guān)系式2：

13、

14、所述a1滿足：400mpa≤a1≤700mpa；所述a2滿足：150mpa≤a2≤300mpa；所述b1滿足：2％≤b1％≤20％；所述b2滿足：1％≤b2％≤6％；所述c滿足：1n/m≤c≤80n/m；所述d滿足：1n/m≤d≤80n/m。

15、可選的，所述關(guān)系式2滿足1.02-4.49。

16、所述a1滿足：450mpa≤a1≤650mpa；所述a2滿足：200mpa≤a2≤300mpa；所述b1滿足：8％≤b1％≤16％；所述b2滿足：2％≤b2％≤4％。

17、所述負(fù)極集流體至少一個(gè)表面還設(shè)置有第二保護(hù)涂層；

18、優(yōu)選地，所述第二保護(hù)涂層設(shè)置在所述負(fù)極集流體和負(fù)極活性物質(zhì)層之間；

19、所述第二保護(hù)涂層的厚度為0.01μm-3μm；

20、優(yōu)選地，所述第二保護(hù)涂層為碳涂層。

21、所述正極集流體含有摻雜元素；

22、優(yōu)選地，所述摻雜元素包括cu、fe、si、ti和mn中的至少一種；

23、優(yōu)選地，所述正極集流體中摻雜元素的含量不高于1000ppm。

24、所述隔膜包括基材層和位于基材層至少一個(gè)表面的涂層，所述涂層包括陶瓷層和涂膠層中的至少一個(gè)層結(jié)構(gòu)。

25、所述基材層的厚度為3μm-16μm，孔隙率為25％-50％，透氣值為50s/100cc-250s/100cc，孔徑分布20nm-90nm。

26、本發(fā)明技術(shù)方案，具有如下優(yōu)點(diǎn)：

27、1.本發(fā)明提供的鋰離子電池，該電池包括正極極片和負(fù)極極片，所述正極極片包括正極集流體和設(shè)置在所述正極集流體至少一個(gè)表面的第一保護(hù)涂層，在正極集流體至少一個(gè)表面設(shè)置有第一保護(hù)涂層，具有一定的隔熱作用，可阻礙部分殘余熱量向電池內(nèi)部其它區(qū)域擴(kuò)散，同時(shí)正極集流體和負(fù)極集流體的內(nèi)阻有一定差異，使正、負(fù)極集流體傳輸熱量的速度有差別，當(dāng)?shù)谝槐Ｗo(hù)涂層的厚度t、正極集流體的厚度m和負(fù)極集流體y的厚度滿足關(guān)系式1時(shí)，使正、負(fù)極極片的隔熱效果與阻熱性能達(dá)到最佳，延緩電池內(nèi)部熱量擴(kuò)散速度和電池整體溫度上升的時(shí)間，提高了電池的熱穩(wěn)定性能，在高溫下有著更長(zhǎng)的安全時(shí)間。

28、2.本發(fā)明提供的鋰離子電池，當(dāng)負(fù)極集流體的強(qiáng)度、正極集流體的強(qiáng)度、負(fù)極集流體的延伸率、正極集流體的延伸率、隔膜與負(fù)極極片的粘結(jié)強(qiáng)度、隔膜與正極極片的粘結(jié)強(qiáng)度滿足關(guān)系式2，電池在較高溫度條件下，隔膜開始出現(xiàn)熱收縮，但是由于隔膜與正、負(fù)極極片存在一定的粘結(jié)強(qiáng)度，相互粘結(jié)，同時(shí)正極集流體和負(fù)極集流體強(qiáng)度較高，能夠抵抗來(lái)自隔膜的收縮形變，避免因隔膜過渡熱收縮導(dǎo)致正、負(fù)極極片直接接觸，導(dǎo)致電池內(nèi)部短路，進(jìn)而引起起火的問題，進(jìn)一步提高了電池的熱穩(wěn)定性和安全性能。

技術(shù)特征：

1.一種鋰離子電池，其特征在于，所述電池包括正極極片、負(fù)極極片以及位于正極極片和負(fù)極極片之間的隔膜，所述正極極片包括正極集流體和設(shè)置在所述正極集流體至少一個(gè)表面的第一保護(hù)涂層，所述第一保護(hù)涂層的成分包括無(wú)機(jī)填料，所述無(wú)機(jī)填料外包覆有導(dǎo)電層；所述負(fù)極極片包括負(fù)極集流體；所述第一保護(hù)涂層的厚度t、所述正極集流體的厚度m和所述負(fù)極集流體的厚度y滿足關(guān)系式1；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池，其特征在于，所述正極集流體的厚度m滿足：7μm≤m≤12μm；和/或，

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池，其特征在于，所述導(dǎo)電層的材料包括ato、fto、ito和碳材料中的至少一種；和/或，

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池，其特征在于，所述負(fù)極集流體的強(qiáng)度a1、所述正極集流體的強(qiáng)度a2、所述負(fù)極集流體的延伸率b1％、所述正極集流體的延伸率b2％、所述隔膜與所述負(fù)極極片的粘結(jié)強(qiáng)度c、所述隔膜與所述正極極片的粘結(jié)強(qiáng)度d滿足關(guān)系式2：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋰離子電池，其特征在于，所述a1滿足：450mpa≤a1≤650mpa；所述a2滿足：200mpa≤a2≤300mpa；所述b1滿足：8％≤b1％≤16％；所述b2滿足：2％≤b2％≤4％。

6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的鋰離子電池，其特征在于，所述負(fù)極集流體至少一個(gè)表面還設(shè)置有第二保護(hù)涂層；

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋰離子電池，其特征在于，所述第二保護(hù)涂層的厚度為0.01μm-3μm；

8.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的鋰離子電池，其特征在于，所述正極集流體含有摻雜元素；

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋰離子電池，其特征在于，所述隔膜包括基材層和位于基材層至少一個(gè)表面的涂層，所述涂層包括陶瓷層和涂膠層中的至少一個(gè)層結(jié)構(gòu)。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鋰離子電池，其特征在于，所述基材層的厚度為3μm-16μm，孔隙率為25％-50％，透氣值為50s/100cc-250s/100cc，孔徑分布20nm-90nm。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于電池制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鋰離子電池。該電池包括正極極片、負(fù)極極片以及位于正極極片和負(fù)極極片之間的隔膜，所述正極極片包括正極集流體和設(shè)置在所述正極集流體至少一個(gè)表面的第一保護(hù)涂層，在正極集流體至少一個(gè)表面設(shè)置第一保護(hù)涂層，具有一定隔熱作用，可阻礙部分殘余熱量向電池內(nèi)部其它區(qū)域擴(kuò)散，正極集流體和負(fù)極集流體的內(nèi)阻有一定差異，使正、負(fù)極集流體傳輸熱量的速度有差別，當(dāng)?shù)谝槐Ｗo(hù)涂層的厚度T、正極集流體的厚度M和負(fù)極集流體Y的厚度滿足關(guān)系式1時(shí)，使正、負(fù)極極片的隔熱效果與阻熱性能達(dá)到最佳，延緩電池內(nèi)部熱量擴(kuò)散速度和電池整體溫度上升的時(shí)間，提高了電池的熱穩(wěn)定性能，在高溫下有著更長(zhǎng)的安全時(shí)間。

技術(shù)研發(fā)人員：陳志煒
受保護(hù)的技術(shù)使用者：珠海冠宇電池股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30