[实用新型]一种高寿命锂离子电池

说明书

本实用新型公开一种高寿命锂离子电池，包括由正极片、隔膜和负极片依次叠放卷绕形成的电芯，所述隔膜的至少一侧表面涂覆有陶瓷涂层，所述正极片的两侧表面均涂覆有正极材料涂层，所述正极片一侧或两侧的正极材料涂层的表面涂覆有导电陶瓷层，所述导电陶瓷层的表面涂覆有第一聚合物胶层，所述负极片的两侧表面均涂覆有负极石墨层，所述负极片一侧或两侧的负极石墨层的表面涂覆有第二聚合物胶层。通过在正极片上涂覆导电陶瓷层，增大锂离子转移能力，使锂离子转移分布更均匀，增大了锂电池内的正极活性物质及正极活性物质与正极集流体之间的导电性，增大了正极储锂空间，同时降低锂电池内阻，提高锂电池的循环使用寿命。

技术领域

本实用新型涉及锂电池隔膜技术领域，具体涉及一种高寿命锂离子电池。

背景技术

锂离子电池已广泛用于消费电子、电动工具和电动车等行业，具有工作电压高、能量密度高、循环寿命长、功率高和绿色环保等优点。随着锂离子电池应用越来越广泛，其面临更高能量密度及更高安全性能的挑战。隔膜是锂离子电池重要原材料之一，隔膜的厚度、耐热性、机械强度和孔隙率等指标对电池的能量密度、安全性能、内阻及功能等具有重要的影响。

传统PE隔膜与PP隔膜，不仅热收缩率较高，与电解液亲和力较弱，设计电池时隔膜预留尺寸较大，而且体积能量密度小，一旦发生热失控，电池温度会迅速攀升，使锂离子电池的安全性能面临挑战。目前，多采用在聚烯烃隔膜表面涂覆陶瓷层增加隔膜热稳定性，由于陶瓷涂层与极片间粘结力较弱，为了提高隔膜与极片间粘结附着力，需要在陶瓷涂层表面或基膜表面涂覆一层聚合物胶层，聚合物为PVDF或PMMA或其共聚物，但聚合物胶层造成隔膜透气损失，不利于锂离子传导；而且聚合物涂覆在隔膜上时，因隔膜厚度较薄，涂覆制成工艺要求较高，涂覆工艺复杂难控制，且聚合物胶层涂覆的隔膜与极片进行卷绕成电芯时，易发生极耳错位、Hi-pot不良等现象；以及由于陶瓷对电池正负集流体的导电性没有贡献，且陶瓷隔膜不利于锂电池大电流放电过程中锂离子脱嵌，电池内阻大且容易形成锂枝晶，降低锂电池循环寿命。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术存在之缺失，提供一种高寿命锂离子电池，其能简化聚合物胶层的涂覆工艺，提高极片与隔膜的粘结力，避免电芯卷绕过程中出现极耳错位、Hi-pot不良等现象，同时降低锂电池内阻，提高导电性能，提高锂电池的循环使用寿命。

为实现上述目的，本实用新型采用如下之技术方案：

一种高寿命锂离子电池，包括由正极片、隔膜和负极片依次叠放卷绕形成的电芯，所述隔膜的至少一侧表面涂覆有陶瓷涂层，所述正极片的两侧表面均涂覆有正极材料涂层，所述正极片一侧或两侧的正极材料涂层的表面涂覆有导电陶瓷层，所述导电陶瓷层的表面涂覆有第一聚合物胶层，所述负极片的两侧表面均涂覆有负极石墨层，所述负极片一侧或两侧的负极石墨层的表面涂覆有第二聚合物胶层。

作为一种优选方案，所述正极片为铝箔，所述正极材料涂层为镍酸锂涂层、钴酸锂涂层、锰酸锂涂层、磷酸铁锂涂层或三元材料涂层中的一种，所述三元材料涂层为镍钴锰涂层。

作为一种优选方案，所述导电陶瓷层为锂镧锆氧涂层、磷酸钛铝锂涂层或铝锂锗磷涂层，所述导电陶瓷层的涂覆厚度为3～6μm。

作为一种优选方案，所述负极片为铜箔。

作为一种优选方案，所述第一聚合物胶层为PVDF涂层、PMMA涂层、PVDF共聚物涂层或PMMA共聚物涂层中的一种，所述第一聚合物胶层的涂覆厚度为2～20μm。

作为一种优选方案，所述第二聚合物胶层为PVDF涂层、PMMA涂层、PVDF共聚物涂层或PMMA共聚物涂层中的一种，所述第二聚合物胶层的涂覆厚度为2～20μm。

作为一种优选方案，所述隔膜的一侧涂覆有陶瓷涂层，所述陶瓷涂层涂覆于隔膜面向正极片的一侧。

作为一种优选方案，所述隔膜为聚烯烃基膜。