一种提高锂离子二次电池安全性的方法及锂离子二次电池

摘要

本发明提供了一种提高锂离子二次电池安全性的方法及锂离子二次电池，该方法为在涂布干燥后辊压之前，于正极或负极片表面涂敷一层氧化铝薄膜。本方法由于在涂布干燥后未经辊压的正极或负极片表面涂敷有一层氧化铝(Al2O3)薄膜，涂敷的Al2O3薄膜是良好的绝缘层，起到了双层隔膜的作用，在电池内PP或者PE隔膜被刺穿后，Al2O3薄膜能有效地防止电池内部短路，特别是在PP或者PE隔膜局部被刺穿的时候，Al2O3的绝缘作用更明显。而且，对于同样原材料体系的锂离子二次电池，正极或者负极采用Al2O3涂敷处理，在针刺等极端恶劣的内部短路情况下，电池不易发生起火爆炸。

权利要求

1、一种提高锂离子二次电池安全性的方法，该方法为在涂布干燥后辊压之 前，于正极或负极片表面涂敷一层氧化铝薄膜，所述正极表面氧化铝薄膜采用氧 化铝的聚偏二氟乙烯的N-甲基吡喏烷酮溶液涂敷而成；所述负极表面采用氧化 铝的聚偏二氟乙烯的N-甲基吡喏烷酮溶液或氧化铝的羧甲基纤维素钠水溶液 涂敷而成；所述溶液中氧化铝的重量百分比浓度均为0.3％-1％，氧化铝薄膜厚 度为3-8μm。

2、一种锂离子二次电池，其正极或负极片表面涂敷有一层氧化铝薄膜， 其特征在于，所述正极表面氧化铝薄膜采用氧化铝的聚偏二氟乙烯的N-甲基吡 喏烷酮溶液涂敷而成；所述负极表面采用氧化铝的聚偏二氟乙烯的N-甲基吡喏 烷酮溶液或氧化铝的羧甲基纤维素钠水溶液涂敷而成；所述各溶液中氧化铝的 重量百分比浓度均为0.3％-1％，氧化铝薄膜厚度为3-8μm。

3、如权利要求2所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述溶液中氧化铝 的重量百分比浓度均为0.3％-0.8％。

4、如权利要求3所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述氧化铝薄膜厚 度为3-6μm。

说明书

技术领域

本发明涉及一种提高锂离子二次电池安全性的方法，以及采用上述方法制 成的锂离子二次电池。

背景技术

锂离子电池一般采用石墨负极，正极采用含锂的过渡金属氧化物作为正极， 如LiCoO2。由于锂离子电池具有工作电压高、比能量高、循环寿命长、自放电 小、无记忆效应、对环境无污染等众多优点，其在电子产品中被广泛使用，手 机电池、笔记本电脑电池一般采用的就是锂离子二次电池。但是，目前的锂离 子二次电池的使用存在安全性问题，笔记本电脑、手机的锂离子电池起火事件 时有发生。其中一个主要的原因在于，现有锂离子电池正、负极是依靠很薄的 PE(聚乙烯)或者PP(聚丙烯)材料作为隔离层，在非正常使用情况下，这种 很薄的隔离层很容易被刺穿而引起电池内部短路，虽然锂离子电池一般自带有 安全保护措施，但这种保护措施只能在外部短路或者过充电时有效，而往往电 池爆炸起火都是由于内部短路造成的。因此，防止锂离子电池内部短路是解决 锂离子电池安全性的根本问题。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于提供一种提高锂离子二次电池安全 性的方法，旨在解决非正常使用锂离子二次电池时，易引起电池内部短路而引 起爆炸起火的问题。
本发明实施例所要解决的另一技术问题在于，提供一种由上述方法制得的 锂离子二次电池。
本发明实施例提供的提高锂离子二次电池安全性的方法，该方法为在涂布 干燥后辊压之前，于正极或负极片表面涂敷一层氧化铝薄膜，该正极表面氧化 铝薄膜采用氧化铝的聚偏二氟乙烯的N-甲基吡喏烷酮溶液涂敷而成；该负极表 面采用氧化铝的聚偏二氟乙烯的N-甲基吡喏烷酮溶液或氧化铝的羧甲基纤维 素钠水溶液涂敷而成；上述溶液中氧化铝的重量百分比浓度均为0.3％-1％，氧 化铝薄膜厚度为3-8μm。
本发明实施例提供的锂离子二次电池，其正极或负极片表面涂敷有一层氧 化铝薄膜，该正极表面氧化铝薄膜采用氧化铝的聚偏二氟乙烯的N-甲基吡喏烷 酮溶液涂敷而成；该负极表面采用氧化铝的聚偏二氟乙烯的N-甲基吡喏烷酮溶 液或氧化铝的羧甲基纤维素钠水溶液涂敷而成；上述溶液中氧化铝的重量百分 比浓度均为0.3％-1％，氧化铝薄膜厚度为3-8μm。
上述技术方案，与现有技术相比，由于在涂布干燥后未经辊压的正极或负 极片表面涂敷有一层氧化铝(Al2O3)薄膜，涂敷的Al2O3薄膜是良好的绝缘层， 起到了双层隔膜的作用，在电池内PP或者PE隔膜被刺穿后，Al2O3薄膜能有 效地防止电池内部短路，特别是在PP或者PE隔膜局部被刺穿的时候，Al2O3 的绝缘作用更明显。而且，对于同样原材料体系的锂离子二次电池，正极或负 极采用Al2O3涂敷处理，在针刺等极端恶劣的内部短路情况下，电池不易发生 起火爆炸。

具体实施方式

为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以 下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体 实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供一种提高锂离子二次电池安全性的方法，以及采用上述 方法制成的锂离子二次电池，旨在解决非正常使用锂离子二次电池时，易引起 电池内部短路而引起爆炸起火的问题，为此，本发明实施例采用的方法为在涂 布干燥后辊压之前，于正极或负极片表面涂敷一层氧化铝薄膜。
实施例1
本实施例提供的锂离子二次生产工艺与本领域常用工艺基本相同，不同之 处在于，在涂布干燥后辊压之前，于正极片表面涂敷一层氧化铝薄膜。该正极 表面氧化铝薄膜采用重量百分比浓度为0.6％氧化铝的聚偏二氟乙烯的N-甲基 吡喏烷酮溶液涂敷而成，涂敷的氧化铝薄膜厚度为5μm。需要指出的是，本实 施例中所采用的溶液的重量百分比浓度在0.3-1％的范围内皆是可行的，优选 0.3-0.8％，涂敷的氧化铝薄膜厚度在3-8μm的范围内皆是可行的，优选3-6 μm。本实施例涂布工艺采用固定间隙的拉浆方式，当然，也可以采用背辊转 移方式进行涂布。
实施例2
本实施例提供的锂离子二次生产工艺与本领域常用工艺基本相同，不同之 处在于，在涂布干燥后辊压之前，于负极片表面涂敷一层氧化铝薄膜。该正极 表面氧化铝薄膜采用重量百分比浓度为0.3％氧化铝的聚偏二氟乙烯的N-甲基 吡喏烷酮溶液涂敷而成，涂敷的氧化铝薄膜厚度为4μm。需要指出的是，本实 施例所采用的溶液的重量百分比浓度在0.3-1％的范围内皆是可行的，优选 0.3-0.8％，涂敷的氧化铝薄膜厚度在3-8μm的范围内皆是可行的，优选3-6 μm。本实施例涂布工艺采用固定间隙的拉浆方式，当然，也可以采用背辊转 移方式进行涂布。
实施例3
本实施例提供的锂离子二次生产工艺与本领域常用工艺基本相同，不同之 处在于，在涂布干燥后辊压之前，于负极片表面涂敷一层氧化铝薄膜。该负极 表面氧化铝薄膜采用重量百分比浓度为0.5％氧化铝的羧甲基纤维素钠水溶液 涂敷而成，涂敷的氧化铝薄膜厚度为3μm。需要指出的是，本实施例所采用的 溶液的重量百分比浓度为0.3-1％皆是可行的，优选0.3-0.8％，涂敷的氧化铝薄 膜厚度为3-8μm皆是可行的，优选3-6μm。本实施例涂布工艺采用固定间 隙的拉浆方式，当然，也可以采用背辊转移方式进行涂布。
本实施例提供的提高锂离子二次电池安全性的方法，由于在涂布干燥后未 经辊压的正极或负极片表面涂敷有一层氧化铝(Al2O3)薄膜，涂敷的Al2O3薄 膜是良好的绝缘层，起到了双层隔膜的作用，在电池内PP或者PE隔膜被刺穿 后，Al2O3薄膜能有效地防止电池内部短路，特别是在PP或者PE隔膜局部被 刺穿的时候，Al2O3的绝缘作用更明显。而且，对于同样原材料体系的锂离子二 次电池，负极采用Al2O3涂敷处理，在针刺等极端恶劣的内部短路情况下，电 池不易发生起火爆炸。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发 明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明 的保护范围之内。