[发明专利]一种新型高安全锂离子电池及其制备工艺

说明书

本发明公开了一种新型高安全锂离子电池，其特征在于：所述锂离子电池本体包括正极片、隔膜、缓冲胶和固态负极片，所述正极片和固态负极片在隔膜的上下端面，所述缓冲胶位于固态负极片和隔膜中，还公开了一种新型高安全锂离子电池的制备工艺，包括正极片的制备步骤，包括固态负极片的制备步骤，还包括缓冲胶配比。本发明的优点是：相比于传统锂离子电池，具有更优的安全性，即使被钢针刺穿的情况下依然可以稳定对外供电；相比于全固态电池具有更优的倍率性能；可高温使用，即使在60‑80℃高温下依然可以正常工作。

技术领域

本发明涉及新能源技术领域，涉及了一种新型高安全锂离子电池，尤其涉及一种新型高安全锂离子电池的制备工艺。

背景技术

锂离子电池具有比能量大、比功率高、自放电小、无记忆效应、循环性好、可快速放电且效率高、无环境污染等优点，得到市场的广泛认可和使用。但目前市场上的传统液态锂离子电池在遇到穿刺、短路等极端情况下，会由于热失控出现起火、爆炸等安全事故。

近年来，被认为具有本征安全性的全固态锂电池受到市场的广泛关注，被公认为下一代电池的重要发展方向。但全固态电池多采用锂金属作为负极材料，金属Li在循环过程中会有锂枝晶的产生，不但会使可供嵌/脱的锂量减少，更严重的是会造成短路等安全问题，同时金属Li十分活泼，容易与空气中的氧气和水分等发生反应，并且金属Li不耐高温，给电池的组装和应用带来困难，故现阶段要采用金属锂进行批量化生产依然存在很大的挑战。

同时由于固态电池中界面问题突出，导致倍率性能较差，目前公开报道的锂电池一般在0.2C及以下才具有较好的性能。

发明内容

本发明的目的是：针对上述不足，提供一种新型的高安全锂离子电池及其制备方法，既具有高的安全性能，又具有较好的倍率性能。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种新型高安全锂离子电池，所述锂离子电池本体包括正极片、隔膜、缓冲胶和固态负极片，所述正极片和固态负极片在隔膜的上下端面，所述缓冲胶位于固态负极片和隔膜中。

所述隔膜为聚烯烃隔膜，包括单层PP、单层PE、PP+陶瓷涂覆、PE+陶瓷涂覆、双层PP/PE、双层PP/PP或三层PP/PE/PP。

一种新型高安全锂离子电池的制备工艺，包括如下步骤：

步骤一：将缓冲胶涂刷到正极片上；

步骤二：将隔膜附着于涂刷缓冲胶后放正极片上，缓冲胶浸润到隔膜中；

步骤三：将固态负极片附于隔膜上，即可构成所需电池，

其中，包括正极片的制备步骤，其制备步骤为：步骤一：按照质量比为80-100：0.5-10：0.5-10称取正极活性物质、Super P、聚偏氟乙烯；

步骤二：以N-甲基吡咯烷酮为溶剂，将正极活性物质、Super P、聚偏氟乙烯与N-甲基吡咯烷酮溶剂进行混合，并搅拌成固含量为30-80％的均一正极浆料；

步骤三：将步骤二得到的正极浆料浆料涂布在6-25μm的铝箔或涂碳铝箔上，通过温度为110℃-150℃，速度为0.5-20m/min的干燥，辊压及裁切后，制得正极片，

包括固态负极片的制备步骤，其制备步骤为：步骤一：按照质量比为80-90:1-5:5-12:2-10:1-50称取负极活性物质、Super P、添加剂、锂盐、聚偏氟乙烯；

步骤二：以N-甲基吡咯烷酮为溶剂，将负极活性物质、Super P、添加剂、锂盐、聚偏氟乙烯与N-甲基吡咯烷酮溶剂进行混合，并搅拌成含固量为30-80％的均一负极浆料；

步骤三：将步骤二得到的浆料涂布在6-25μm的铜箔上，经过温度为90℃-130℃，速度为0.5-20m/min的干燥，辊压及裁切后，制得固态负极片，