CN108963189A - 一种高安全性的锂离子电池极片及其锂离子电池 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高安全性的锂离子电池极片，以及利用该极片制备的锂离子电池。本发明利用锂离子电池领域已得到广泛应用的各成熟材料的组合应用，来实现高能量密度高镍系锂离子电池的超高安全性能，包括穿刺安全性和内短路安全性。采用本发明所述的极片，在生产制造成本略微增加的前提下，成本增加1～5％，可以大幅度提升锂离子电池在极端工况下的安全性，尤其适用于汽车、飞机、轮船、潜艇等对安全性有特别性要求的场合；与采用高安全性陶瓷隔膜的普通车用高比能量锂离子电池相比，在极端针刺、挤压工况下，无任何火花、火焰或爆炸现象发生，安全性大大提高。

Description

一种高安全性的锂离子电池极片及其锂离子电池
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域，具体涉及一种高安全性的锂离子电池极片及其锂离子电池。
背景技术
随着新能源车辆在中国及世界范围内的兴起，人们对电池能力的要求越来越高，期望有更高能量密度、更低成本的二次电池可供选择。
目前，对于纯电动车辆及插电式混合动力车辆来说，目前最成熟最适用的电池体系还是锂离子电池，其目前的发展方向是提供更高能量密度、更低成本的电池，制造更大的电池芯，同时降低制造成本和组装成本(PACK)，从而降低系统的总成本。
另外对于作为电动车能源的锂离子电池来说，提高电池的安全性也是非常重要的发展方向，国内国际锂电池生产厂家都在积极改进此类电池的安全性；如韩国锂电池巨头三星SDI、LG化学都采用NCM三元材料作为目前汽车用锂电池的发展重点，采用陶瓷涂覆隔膜来提升电芯的安全性；国内厂家如比克、CATL等采用在极片上涂覆产气涂层来提升极端情况下电芯的安全性，如比克专利CN.103035920A在正极或负极片上涂覆纳米沸石来提升电池的安全性，CATL专利CN.103199259A通过负极片上涂覆有机产气涂层来提升电池极端情况下的安全性等。
但从目前的情况来看，采用陶瓷隔膜对于穿刺类失效有改善，但只能部分提升锂离子电池的安全性，但对于内短路等效果有限，如通用VOLT采用LG化学的陶瓷隔膜三元软包电池，在进行国家法规要求的侧碰试验时，样品存储一周容易发生起火事件，据调查是硬物穿刺电池组，冷却液泄露导致电池内短路着火；而比克、CATL的处理方法会对电池带来新的其他安全性和寿命问题，包括与目前锂电池电解液体系的兼容问题，还需要长时间的验证，技术成熟度离产业化还很遥远。
基于上述缺陷，本发明的目的是提供一种更为安全的锂离子电池极片及其锂离子电池。
发明内容
本发明的目的提供一种高安全性的锂离子电池极片，以及利用该极片制备的锂离子电池。
本发明利用锂离子电池领域已得到广泛应用的各成熟材料的组合应用，来实现高能量密度高镍系锂离子电池的超高安全性能，包括穿刺安全性和内短路安全性。
具体的说，本发明所述的锂离子电池极片，包括正极片，所述正极片由内自外包括集流体和高比能量正极材料层；其中，所述高比能量正极材料为LCO(钴酸锂类),LNMC(镍锰钴酸锂类),NCA(镍钴铝酸锂类),LNMO(镍锰酸锂类)中的一种或多种。
进一步的，所述正极片的最外层还包括纳米级耐热陶瓷涂层。
其中，所述纳米级耐热陶瓷为Al2O3、MgO、GaO中的一种或多种。
更进一步的，所述正极片还包括高热稳定性的正极材料层；所述高热稳定性的正极材料层位于高比能量正极材料层外侧，其中，所述高热稳定性的正极材料为磷酸亚铁锂(LFP)，磷酸锰锂(LMP)中的一种或多种。
上述各层均可采用本领域常用的方法涂覆在所述集流体表面。根据涂覆方法的不同，所述涂层的厚度也有差异。
一般来说，采用A1箔为正极集流体，厚度10～25μm；
所述高比能量正极材料层的厚度为30～200μm；
所述高热稳定性的正极材料层的厚度一般为5～100μm。
所述纳米级耐热陶瓷涂层的厚度为0.5～10μm。
本发明所述的锂离子电池极片，还包括负极片，所述负极片由内自外包括集流体和高比能量负极材料层，其中，所述高比能量负极材料为人造石墨，天然石墨，硬碳，软碳中的一种或多种。
进一步的，所述负极片的最外层还包括纳米级耐热陶瓷涂层。
其中，所述纳米级耐热陶瓷为Al2O3、MgO、GaO中的一种或多种。
更进一步的，所述负极片还包括高电位负极材料层，所述高电位负极材料层位于高比能量负极材料层外侧，所述高电位负极材料为钛酸锂(LTO),Si负极，合金类负极中的一种或多种。
其中，所述合金类负极为SnO、SnO2中的一种或多种。
上述各层均可采用本领域常用的方法涂覆在所述集流体表面。根据涂覆方法的不同，所述涂层的厚度也有差异。
一般来说，采用Cu箔为负极集流体，厚度8～20μm；
所述高比能量负极材料层的厚度为30～200μm；
所述高热稳定性的负极材料层的厚度一般为5～100μm。
所述纳米级耐热陶瓷涂层的厚度为0.5～10μm。
进一步的，本发明还提供上述极片制备的锂离子电池。
具体的说，一种锂离子电池，包括正极片，负极片，隔膜以及锂离子电池电解液，其中正极片为本发明所述的正极片。
一种锂离子电池，包括正极片，负极片，隔膜以及锂离子电池电解液，其中负极片为本发明所述的负极片。
一种锂离子电池，包括正极片，负极片，隔膜以及锂离子电池电解液，其中正极片为本发明所述的正极片，负极片为本发明所述的负极片。
在本发明的一个实施例中，所述锂离子电池包括正极片和负极片，所述正极片由内到外包括集流体，高比能量正极材料层和高热稳定性的正极材料层；所述负极片由内到外包括集流体，高比能量负极材料层和纳米级耐热陶瓷涂层。
在本发明的一个实施例中，所述锂离子电池包括正极片和负极片，所述正极片由内到外包括集流体，高比能量正极材料层，高热稳定性的正极材料层和纳米级耐热陶瓷涂层；所述负极片由内到外包括集流体，高比能量负极材料层，高电位负极材料层和纳米级耐热陶瓷涂层。
在本发明的一个实施例中，所述锂离子电池包括正极片和负极片，所述正极片由内到外包括集流体，高比能量正极材料层，高热稳定性的正极材料层和纳米级耐热陶瓷涂层；所述负极片由内到外包括集流体，高比能量负极材料层和纳米级耐热陶瓷涂层。
在本发明的一个实施例中，所述锂离子电池包括正极片和负极片，所述正极片由内到外包括集流体，高比能量正极材料层和高热稳定性的正极材料层；所述负极片由内到外包括集流体，高比能量负极材料层，高电位负极材料层和纳米级耐热陶瓷涂层。
在本发明的一个实施例中，所述锂离子电池包括正极片和负极片，所述正极片由内到外包括集流体，高比能量正极材料层，高热稳定性的正极材料层和纳米级耐热陶瓷涂层；所述负极片由内到外包括集流体和高比能量负极材料层。
在本发明的一个实施例中，所述锂离子电池包括正极片和负极片，所述正极片由内到外包括集流体，高比能量正极材料层，高热稳定性的正极材料层和纳米级耐热陶瓷涂层；所述负极片由内到外包括集流体，高比能量负极材料层和高电位负极材料层。
在本发明的一个实施例中，所述锂离子电池包括正极片和负极片，所述正极片由内到外包括集流体，高比能量正极材料层和高热稳定性的正极材料层；所述负极片由内到外包括集流体，高比能量负极材料层和高电位负极材料层。
在本发明的一个实施例中，所述锂离子电池包括正极片和负极片，所述正极片由内到外包括集流体，高比能量正极材料层和高热稳定性的正极材料层；所述负极片由内到外包括集流体和高比能量负极材料层。
在本发明的一个实施例中，所述锂离子电池包括正极片和负极片，所述正极片由内到外包括集流体，高比能量正极材料层和纳米级耐热陶瓷涂层；所述负极片由内到外包括集流体和高比能量负极材料层。
在本发明的一个实施例中，所述锂离子电池包括正极片和负极片，所述正极片由内到外包括集流体，高比能量正极材料层和纳米级耐热陶瓷涂层；所述负极片由内到外包括集流体，高比能量负极材料层和高电位负极材料层。
在本发明的一个实施例中，所述锂离子电池包括正极片和负极片，所述正极片由内到外包括集流体，高比能量正极材料层和纳米级耐热陶瓷涂层；所述负极片由内到外包括集流体，高比能量负极材料层，高电位负极材料层和纳米级耐热陶瓷涂层。
在本发明的一个实施例中，所述锂离子电池包括正极片和负极片，所述正极片由内到外包括集流体，高比能量正极材料层和纳米级耐热陶瓷涂层；所述负极片由内到外包括集流体，高比能量负极材料层和纳米级耐热陶瓷涂层。
上述锂离子电池采用的隔膜是本领域常用的各种隔膜，如陶瓷隔膜，湿法PE单层隔膜，干法PP/PE/PP三层膜，干法PP单层膜，或以上隔膜带单面或双面陶瓷涂覆层的，厚度6～40μm。
所述电解液是LiPF6为主盐的DMC/DEC/EC/PC/EMC等溶剂组成的锂离子电解液。
上述锂离子电池采用所述的极片，通过叠片或卷绕工艺制作成锂离子电池，添加采用LiPF6为主盐的DMC/DEC/EC/PC/EMC等溶剂组成的锂离子电解液，最终制作成具有较高安全性的锂离子电池。
采用本发明所述的极片，在生产制造成本略微增加的前提下(增加1～5％)，可以大幅度提升锂离子电池在极端工况下的安全性，尤其适用于汽车、飞机、轮船、潜艇等对安全性有特别性要求的场合；与采用高安全性陶瓷隔膜的普通车用高比能量锂离子电池相比，在极端针刺、挤压工况下，无任何火花、火焰或爆炸现象发生，安全性大大提高。
附图说明
图1.本发明的一个实施例的锂离子电池极片结构示意图
图2.本发明的锂离子电池正极极片结构示意图(包括集流体高比能量正极材料层，高热稳定性的正极材料层和纳米级耐热陶瓷涂层；在一些实施例中，可采用没有高热稳定性的正极材料层和/或纳米级耐热陶瓷涂层的正极极片，在此不列出)
图3.本发明的锂离子负极电池极片结构示意图(所述负极片由内到外包括集流体，高比能量负极材料层，高电位负极材料层和纳米级耐热陶瓷涂层；在一些实施例中，可采用没有高电位负极材料层和/或纳米级耐热陶瓷涂层的负极极片，在此不列出)
其中A：Al箔，厚10～25μm；
A3：纳米级耐热陶瓷涂层的厚度为0.5～10μm
A2：高热稳定性的正极材料层，厚度一般为5～100μm
A1：高比能量正极材料层，厚度为30～200μm
B:锂离子电池用隔膜，厚度为6～40μm
C:铜箔，厚8～20μm；
C3：纳米级耐热陶瓷涂层，厚度为0.5～10μm
C2：高热稳定性负极材料层，厚度一般为5～100μm
C1：高比能量负极材料层的厚度为30～200μm
具体实施方式
下面结合附图说明本发明的技术方案，如无特别指定，所述材料和制备方法均采用本领域常用的方法。
实施例1
制作2.5Ah锂离子电池X1，正极片为A(15μmAl箔)+A1:80μmLiCoO2+A2:20μmLFP，隔膜B为25μm单面陶瓷隔膜，负极片为C(10μmCu箔)+C1:95μm人造石墨+C3:3μmAl2O3，电解液为1M LiF6+EC/DEC/EMC溶液，电池尺寸为5*60*80mm；
对比例：制作2.5Ah锂离子电池X2，正极片为A(15μmAl箔)+A1:90μmLiCoO2，隔膜B为25μm单面陶瓷隔膜，负极片为C(10μmCu箔)+C1:95μm人造石墨，电解液为1M LiF6+EC/DEC/EMC溶液，电池尺寸为4.8*60*80mm；
对比试验：将电池X1和X2各取3支，用1A电流恒流恒压充电至4.2V，截止电流0.2A；然后用直径5mm钨钢针从中部穿透，观察表面现象并监测表面区域温度；结果3支X2电池迅速着火冒烟，表面温度在500℃以上；三支X1电池表面最高温度分别为60℃,78℃,59℃，无明火或火星冒出，只有少量烟雾发生，非常安全。(AA1A2->CC1C3)
实施例2
制作2.5Ah锂离子电池M1，正极片为A(15μmAl箔)+A1:80μmLi(NiMnCo)1/3O2+A2:20μmLFP+A3:5μmAl2O3，隔膜B为25μm单面陶瓷隔膜，负极片为C(10μmCu箔)+C1:90μm人造石墨+C2:10μmLTO+C3:3μmAl2O3，电解液为1M LiF6+EC/DEC/EMC溶液，电池尺寸为5.2*60*80mm；
对比例：制作2.5Ah锂离子电池M2，正极片为A(15μmAl箔)+A2:90μm Li(NiMnCo)1/ 3O2，隔膜B为25μm单面陶瓷隔膜，负极片为C(10μmCu箔)+C1:95μm人造石墨，电解液为1MLiF6+EC/DEC/EMC溶液，电池尺寸为4.8*60*80mm；
对比试验：将电池M1和M2各取3支，用1A电流恒流恒压充电至4.2V，截止电流0.2A；然后用直径5mm钨钢针从中部穿透，观察表面现象并监测表面区域温度；结果3支M2电池迅速着火冒烟，表面温度在300℃以上；三支M1电池表面最高温度分别为70℃,88℃,55℃，无明火或火星冒出，只有少量烟雾发生，非常安全。(AA1A2A3->CC1C2C3)
实施例3
制作2.5Ah锂离子电池P1，正极片为A(15μmAl箔)+A1:80μmLiCoO2+A2:20μmLFP+A3:5μmAl2O3，隔膜B为20μm单面陶瓷隔膜，负极片为C(10μmCu箔)+C1:95μm人造石墨+C3:3μmAl2O3，电解液为1M LiF6+EC/DEC/EMC溶液，电池尺寸为4.9*60*80mm；
对比例：制作2.5Ah锂离子电池P2，正极片为A(15μmAl箔)+A1:90μmLiCoO2，隔膜B为20μm单面陶瓷隔膜，负极片为C(10μmCu箔)+C1:95μm人造石墨，电解液为1M LiF6+EC/DEC/EMC溶液，电池尺寸为4.6*60*80mm；
对比试验：将电池P1和P2各取3支，用1A电流恒流恒压充电至4.2V，截止电流0.2A；然后用直径5mm钨钢针从中部穿透，观察表面现象并监测表面区域温度；结果3支P2电池迅速着火冒烟，表面温度在450℃以上；三支P1电池表面最高温度分别为50℃,68℃,79℃，无明火或火星冒出，只有少量烟雾发生，非常安全。(AA1A2A3->CC1C3)
实施例4
制作2.5Ah锂离子电池N1，正极片为A(15μmAl箔)+A1:80μmLi(NiMnCo)1/3O2+A2:20μmLFP，隔膜B为25μm单面陶瓷隔膜，负极片为C(10μmCu箔)+C1:90μm人造石墨+C2:10μmLTO+C3:3μmAl2O3，电解液为1M LiF6+EC/DEC/EMC溶液，电池尺寸为5.1*60*80mm；
对比例：制作2.5Ah锂离子电池N2，正极片为A(15μmAl箔)+A2:90μm Li(NiMnCo)1/ 3O2，隔膜B为25μm单面陶瓷隔膜，负极片为C(10μmCu箔)+C1:95μm人造石墨，电解液为1MLiF6+EC/DEC/EMC溶液，电池尺寸为4.8*60*80mm；
对比试验：将电池N1和N2各取3支，用1A电流恒流恒压充电至4.2V，截止电流0.2A；然后用直径5mm钨钢针从中部穿透，观察表面现象并监测表面区域温度；结果3支N2电池迅速着火冒烟，表面温度在350℃以上；三支M1电池表面最高温度分别为80℃,78℃,75℃，无明火或火星冒出，只有少量烟雾发生，非常安全。(AA1A2->CC1C2C3)
实施例5
制作2.5Ah锂离子电池Z1，正极片为A(15μmAl箔)+A1:80μmLi(NiMnCo)1/3O2+A2:20μmLFP+A3:5μmAl2O3，隔膜B为25μm单面陶瓷隔膜，负极片为C(10μmCu箔)+C1:95μm人造石墨，电解液为1M LiF6+EC/DEC/EMC溶液，电池尺寸为5.1*60*80mm；
对比例：制作2.5Ah锂离子电池Z2，正极片为A(15μmAl箔)+A2:90μm Li(NiMnCo)1/ 3O2，隔膜B为25μm单面陶瓷隔膜，负极片为C(10μmCu箔)+C1:95μm人造石墨，电解液为1MLiF6+EC/DEC/EMC溶液，电池尺寸为4.8*60*80mm；
对比试验：将电池Z1和Z2各取3支，用1A电流恒流恒压充电至4.2V，截止电流0.2A；然后用直径5mm钨钢针从中部穿透，观察表面现象并监测表面区域温度；结果3支Z2电池迅速着火冒烟，表面温度在280℃以上；三支M1电池表面最高温度分别为70℃,88℃,95℃，无明火或火星冒出，只有少量烟雾发生，非常安全。(AA1A2A3->CC1)
实施例6
制作2.5Ah锂离子电池D1，正极片为A(15μmAl箔)+A1:80μmLi(NiMnCo)1/3O2+A2:20μmLFP+A3:5μmAl2O3，隔膜B为25μm单面陶瓷隔膜，负极片为C(10μmCu箔)+C1:90μm人造石墨+C2:10μmLTO，电解液为1M LiF6+EC/DEC/EMC溶液，电池尺寸为5.2*60*80mm；
对比例：制作2.5Ah锂离子电池D2，正极片为A(15μmAl箔)+A2:90μm Li(NiMnCo)1/ 3O2，隔膜B为25μm单面陶瓷隔膜，负极片为C(10μmCu箔)+C1:95μm人造石墨，电解液为1MLiF6+EC/DEC/EMC溶液，电池尺寸为4.8*60*80mm；
对比试验：将电池D1和D2各取3支，用1A电流恒流恒压充电至4.2V，截止电流0.2A；然后用直径5mm钨钢针从中部穿透，观察表面现象并监测表面区域温度；结果3支D2电池迅速着火冒烟，表面温度在310℃以上；三支D1电池表面最高温度分别为50℃,58℃,65℃，无明火或火星冒出，只有少量烟雾发生，非常安全。(AA1A2A3->CC1C2)
实施例7
制作2.5Ah锂离子电池E1，正极片为A(15μmAl箔)+A1:80μmLi(NiMnCo)1/3O2+A2:20μmLFP，隔膜B为25μm单面陶瓷隔膜，负极片为C(10μmCu箔)+C1:90μm人造石墨+C2:10μmLTO，电解液为1M LiF6+EC/DEC/EMC溶液，电池尺寸为5.1*60*80mm；
对比例：制作2.5Ah锂离子电池E2，正极片为A(15μmAl箔)+A2:90μm Li(NiMnCo)1/ 3O2，隔膜B为25μm单面陶瓷隔膜，负极片为C(10μmCu箔)+C1:95μm人造石墨，电解液为1MLiF6+EC/DEC/EMC溶液，电池尺寸为4.8*60*80mm；
对比试验：将电池E1和E2各取3支，用1A电流恒流恒压充电至4.2V，截止电流0.2A；然后用直径5mm钨钢针从中部穿透，观察表面现象并监测表面区域温度；结果3支E2电池迅速着火冒烟，表面温度在280℃以上；三支E1电池表面最高温度分别为90℃,98℃,85℃，无明火或火星冒出，只有少量烟雾发生，非常安全。(AA1A2->CC1C2)
实施例8
制作2.5Ah锂离子电池F1，正极片为A(15μmAl箔)+A1:80μmLi(NiMnCo)1/3O2+A2:20μmLFP，隔膜B为25μm单面陶瓷隔膜，负极片为C(10μmCu箔)+C1:95μm人造石墨，电解液为1MLiF6+EC/DEC/EMC溶液，电池尺寸为5.0*60*80mm；
对比例：制作2.5Ah锂离子电池F2，正极片为A(15μmAl箔)+A2:90μm Li(NiMnCo)1/ 3O2，隔膜B为25μm单面陶瓷隔膜，负极片为C(10μmCu箔)+C1:95μm人造石墨，电解液为1MLiF6+EC/DEC/EMC溶液，电池尺寸为4.8*60*80mm；
对比试验：将电池F1和F2各取3支，用1A电流恒流恒压充电至4.2V，截止电流0.2A；然后用直径5mm钨钢针从中部穿透，观察表面现象并监测表面区域温度；结果3支F2电池迅速着火冒烟，表面温度在295℃以上；三支F1电池表面最高温度分别为90℃,108℃,125℃，无明火或火星冒出，有较多烟雾发生，还比较安全。(AA1A2->CC1)
实施例9
制作2.5Ah锂离子电池G1，正极片为A(15μmAl箔)+A1:90μmLi(NiMnCo)1/3O2+A3:5μmAl2O3，隔膜B为25μm单面陶瓷隔膜，负极片为C(10μmCu箔)+C1:95μm人造石墨，电解液为1MLiF6+EC/DEC/EMC溶液，电池尺寸为4.9*60*80mm；
对比例：制作2.5Ah锂离子电池G2，正极片为A(15μmAl箔)+A2:90μm Li(NiMnCo)1/ 3O2，隔膜B为25μm单面陶瓷隔膜，负极片为C(10μmCu箔)+C1:95μm人造石墨，电解液为1MLiF6+EC/DEC/EMC溶液，电池尺寸为4.8*60*80mm；
对比试验：将电池G1和G2各取3支，用1A电流恒流恒压充电至4.2V，截止电流0.2A；然后用直径5mm钨钢针从中部穿透，观察表面现象并监测表面区域温度；结果3支G2电池迅速着火冒烟，表面温度在280℃以上；三支G1电池表面最高温度分别为92℃,82℃,97℃，无明火或火星冒出，只有少量烟雾发生，非常安全。(AA1A3->CC1)
实施例10
制作2.5Ah锂离子电池H1，正极片为A(15μmAl箔)+A1:90μmLi(NiMnCo)1/3O2+A3:5μmAl2O3，隔膜B为25μm单面陶瓷隔膜，负极片为C(10μmCu箔)+C1:90μm人造石墨+C2:10μmLTO，电解液为1M LiF6+EC/DEC/EMC溶液，电池尺寸为5.0*60*80mm；
对比例：制作2.5Ah锂离子电池H2，正极片为A(15μmAl箔)+A2:90μm Li(NiMnCo)1/ 3O2，隔膜B为25μm单面陶瓷隔膜，负极片为C(10μmCu箔)+C1:95μm人造石墨，电解液为1MLiF6+EC/DEC/EMC溶液，电池尺寸为4.8*60*80mm；
对比试验：将电池H1和H2各取3支，用1A电流恒流恒压充电至4.2V，截止电流0.2A；然后用直径5mm钨钢针从中部穿透，观察表面现象并监测表面区域温度；结果3支H2电池迅速着火冒烟，表面温度在320℃以上；三支H1电池表面最高温度分别为60℃,68℃,75℃，无明火或火星冒出，只有少量烟雾发生，非常安全。(AA1A3->CC1C2)
实施例11
制作2.5Ah锂离子电池K1，正极片为A(15μmAl箔)+A1:90μmLi(NiMnCo)1/3O2+A3:5μmAl2O3，隔膜B为25μm单面陶瓷隔膜，负极片为C(10μmCu箔)+C1:90μm人造石墨+C2:10μmLTO+C3:3μmAl2O3，电解液为1M LiF6+EC/DEC/EMC溶液，电池尺寸为5.1*60*80mm；
对比例：制作2.5Ah锂离子电池K2，正极片为A(15μmAl箔)+A2:90μm Li(NiMnCo)1/ 3O2，隔膜B为25μm单面陶瓷隔膜，负极片为C(10μmCu箔)+C1:95μm人造石墨，电解液为1MLiF6+EC/DEC/EMC溶液，电池尺寸为4.8*60*80mm；
对比试验：将电池K1和K2各取3支，用1A电流恒流恒压充电至4.2V，截止电流0.2A；然后用直径5mm钨钢针从中部穿透，观察表面现象并监测表面区域温度；结果3支K2电池迅速着火冒烟，表面温度在350℃以上；三支K1电池表面最高温度分别为50℃,68℃,55℃，无明火或火星冒出，只有少量烟雾发生，非常安全。(AA1A3->CC1C2C3)
实施例12
制作2.5Ah锂离子电池J1，正极片为A(15μmAl箔)+A1:90μmLi(NiMnCo)1/3O2+A3:5μmAl2O3，隔膜B为25μm单面陶瓷隔膜，负极片为C(10μmCu箔)+C1:95μm人造石墨+C3:3μmAl2O3，电解液为1M LiF6+EC/DEC/EMC溶液，电池尺寸为5.0*60*80mm；
对比例：制作2.5Ah锂离子电池J2，正极片为A(15μmAl箔)+A2:90μm Li(NiMnCo)1/ 3O2，隔膜B为25μm单面陶瓷隔膜，负极片为C(10μmCu箔)+C1:95μm人造石墨，电解液为1MLiF6+EC/DEC/EMC溶液，电池尺寸为4.8*60*80mm；
对比试验：将电池J1和J2各取3支，用1A电流恒流恒压充电至4.2V，截止电流0.2A；然后用直径5mm钨钢针从中部穿透，观察表面现象并监测表面区域温度；结果3支J2电池迅速着火冒烟，表面温度在250℃以上；三支J1电池表面最高温度分别为60℃,78℃,85℃，无明火或火星冒出，只有少量烟雾发生，非常安全。(AA1A3->CC1C3)。

Claims (10)

1.一种锂离子电池极片，包括正极片，所述正极片由内自外包括集流体，高比能量正极材料层，或进一步包括高热稳定性的正极材料层，其中，所述高比能量正极材料为LCO，LNMC，NCA，LNMO中的一种或多种；所述高热稳定性的正极材料为磷酸亚铁锂，磷酸锰锂中的一种或多种。
2.如权利要求1所述的锂离子电池极片，其特征在于，所述正极片的最外层还包括纳米级耐热陶瓷涂层。
3.如权利要求1或2所述的锂离子电池极片，其特征在于，所述正极片采用A1箔为正极集流体，厚度10～25μm；
所述高比能量正极材料层的厚度为30～200μm；所述高热稳定性的正极材料层的厚度为5～100μm；
所述纳米级耐热陶瓷涂层的厚度为0.5～10μm。
4.一种锂离子电池极片，包括负极片，所述负极片由内自外包括集流体，高比能量负极材料层，或进一步包括高电位负极材料层；其中，所述高比能量负极材料为人造石墨，天然石墨，硬碳，软碳中的一种或多种；所述高电位负极材料为钛酸锂，Si负极，合金类负极中的一种或多种。
5.如权利要求4所述的锂离子电池极片，其特征在于，所述负极片的最外层还包括纳米级耐热陶瓷涂层。
6.如权利要求2或4所述的锂离子电池极片，其特征在于，所述纳米级耐热陶瓷涂层为Al2O3、MgO、GaO中的一种或多种。
7.如权利要求4或5所述的锂离子电池极片，其特征在于，
所述负极片采用Cu箔为负极集流体，厚度8～20μm；
所述高比能量负极材料层的厚度为30～200μm；所述高热稳定性的负极材料层的厚度一般为5～100μm；
所述纳米级耐热陶瓷涂层的厚度为0.5～10μm。
8.一种锂离子电池，包括正极片，负极片，隔膜以及锂离子电池电解液，其中正极片为权利要求1-3任意一项所述的正极片。
9.一种锂离子电池，包括正极片，负极片，隔膜以及锂离子电池电解液，其中负极片为权利要求4-6任意一项所述的负极片。
10.一种锂离子电池，包括正极片，负极片，隔膜以及锂离子电池电解液，其中正极片为权利要求1-3任意一项所述的正极片，负极片为权利要求4-6任意一项所述的负极片。
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