[发明专利]一种防过充电高倍率电池及其制备方法

说明书

本发明涉及锂电池技术领域，公开了一种防过充电高倍率电池及其制备方法，包括正极片、负极片、隔膜和电解液，所述正极片包括正极集流体和涂覆在正极集流体上的正极涂覆层，所述负极片包括负极集流体和涂覆在负极集流体上的负极涂覆层，所述正极涂覆层包括：95％的活性物质，3％的导电剂A，0.5％的石墨烯，1.5％的粘结剂A；所述负极涂覆层包括：94.5％的石墨，2％的导电剂B，1.5％的增稠剂，2％的粘结剂B；所述电解液添加有用于防止过充电的防过充添加剂，所述隔膜设置于正极片和负极片之间；本发明具有如下优点：能有效保障聚合物高倍率锂电池在过充电时发生热失控不会发生爆炸起火现象。

技术领域

本发明涉及锂电池技术领域，尤其涉及一种防过充电高倍率电池及其制备方法。

背景技术

聚合物高倍率锂电池广泛应用在航模航拍、电动工具、电子烟等领域，其是一种充电电池，主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作，一般采用含有锂元素的材料作为电极。聚合物锂离子电池具有高比能量和高比功率，优势明显，是现代高性能电池的代表。

但在安全性问题上，聚合物锂电池仍旧存在过充问题，在过充情况下，电池电压急剧增大，引发正极活性物质结构的不可逆变化以及电解液的氧化分解，进而产生大量的气体并放出大量的热，电池容易出现爆炸、起火等不安全隐患的现象。电池过充问题在很大程度上制约着聚合物锂电池行业的发展。为解决过充电问题，传统的方法是给电池安装安全阀和过充保护电路，但效果仍不尽人意且操作复杂，不利于工业化生产。如何改进提升现有聚合物高倍率锂离子电池的过充安全性能已成为本领域技术人员亟待解决的重要技术问题。有鉴于此，发明人进行了新的发明。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种防过充电高倍率电池及其制备方法，其具有防过充性能高、制备简便的特点。

为实现上述目的，本发明是一种防过充电高倍率电池，包括正极片、负极片、隔膜和电解液，所述正极片包括正极集流体和涂覆在正极集流体上的正极涂覆层，所述负极片包括负极集流体和涂覆在负极集流体上的负极涂覆层，所述正极涂覆层包括：95％的活性物质，3％的导电剂A，0.5％的石墨烯，1.5％的粘结剂A；所述负极涂覆层包括： 94.5％的石墨，2％的导电剂B，1.5％的增稠剂，2％的粘结剂B；所述电解液添加有用于防止过充电的防过充添加剂，所述隔膜设置于正极片和负极片之间。

进一步的，所述活性物质为纯镍钴锰三元材料，或纯钴酸锂材料，或钴酸锂加镍钴锰三元混合材料，或钴酸锂加锰酸锂混合材料。

进一步的，所述导电剂A和导电剂B均为炭黑、乙炔黑、纳米碳管、碳纳米纤维中的一种或多种。

更进一步的，所述粘结剂A为聚偏氟乙烯，所述粘结剂B为丁苯胶乳，所述增稠剂为羧甲基纤维素钠。

优选的，所述防过充添加剂为联苯和苯基环己烷，防过充添加剂占电解液总质量分数的4％。

优选的，所述联苯占电解液总质量分数的1％，苯基环己烷占电解液总质量分数的3％。

优选的，所述正极片和负极片的厚度之比为1：1.06。

优选的，所述隔膜为三层PP/PE/PP干法微孔隔膜，所述隔膜宽度较负极片宽度长3mm。

本发明还包括一种防过充电聚合物高倍率电池的制作方法，包括以下步骤：

(1)正极片的制备：

a、搅拌：先称取1.5％粘结剂A放入容器中，加入溶剂N-甲基吡咯烷酮以公转70Kr/min、自传1900Kr/min，搅拌时间120±5min 进行第一次搅拌得到混合物A，

在混合物A中加入3％的导电剂A、0.5％的石墨烯以公转70 Kr/min、自传1900Kr/min，搅拌时间90±5min进行第二次搅拌得到混合物B，