CN112701243A - 一种锂离子电池极片的绝缘导热涂层及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种锂离子电池极片的绝缘导热涂层及其制备方法，所述的绝缘导热涂层包括绝缘导热材料、粘接剂、分散剂，所述的制备方法包括以下步骤：S1：绝缘导热浆料的制备；S2：通过喷涂制备绝缘导热涂层。本发明通过制备一种绝缘导热涂层用于正极耳表面以及极耳所焊接的空箔处，防止极耳金属毛刺刺穿隔膜，引发短路；同时防止隔膜因热收缩使正负极接触而导致的内部短路；此外还可快速将极耳处的热量散开，降低锂离子电池的安全风险。

Description

一种锂离子电池极片的绝缘导热涂层及其制备方法
技术领域
本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及到一种锂离子电池极片的绝缘导热涂层及其制备方法。
背景技术
锂离子电池因其能量密度及输出电压高、使用寿命长、无记忆效应以及绿色环保的优点，已广泛地应用在3C消费市场及新能源汽车领域。但随着对高能量密度、高功率密度以及超级快充的需求，电池的安全性越来越受重视。尤其锂离子电池过充时，电池内部迅速升温，隔膜在高温下易收缩，导致正负极接触而内部短路，引发热失控，产生危险。在快速充电时，极耳处的温度过高，需要快速将极耳处的热量散开，否则也容易导致危险。此外，极耳的金属带也存在刺穿隔膜的风险。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种锂离子电池极片的绝缘导热涂层及其制备方法，旨在防止极耳刺穿隔膜以及因隔膜热收缩而导致的内部短路，同时可快速将极耳处的热量散开，提高锂离子电池的安全性。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：
一种锂离子电池极片的绝缘导热涂层及其制备方法，所述的绝缘导热涂层包括绝缘导热材料、粘接剂、分散剂，所述的制备方法包括以下步骤：
S1：将绝缘导热材料、粘接剂、分散剂和去离子水均匀混合，制得绝缘导热浆料，备用；
S2：将经过涂布、碾压、分切后的正极极片焊接上正极耳，然后将S1所制备的绝缘导热浆料通过喷涂的方式覆盖在正极极耳胶以下的极耳表面以及极耳所处的空箔处，然后烘干即可。
所述的绝缘导热材料为氮化铝、氮化硼、氮化硅、氧化铝、氧化镁、氧化锌中的一种或多种。进一步地，所述的绝缘导热材料为氮化铝、氮化硼、氮化硅中的一种或多种。
所述的粘接剂为聚氨酯乳液、聚丙烯酸酯乳液、聚四氟乙烯乳液、丁苯橡胶乳液、羧甲基纤维素钠中的一种或多种。进一步地，所述的粘接剂为聚氨酯乳液、聚丙烯酸酯乳液、聚四氟乙烯乳液中的一种或多种。
所述的分散剂为聚乙烯吡咯烷酮、十六烷基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠、聚甲基丙烯酸钠、羧甲基纤维素、鞣酸、六偏磷酸钠、焦磷酸钠、聚丙烯酸钠、亚甲基双萘磺酸钠、亚甲基双甲基萘磺酸钠中的一种或多种。进一步地，所述的分散剂为聚乙烯吡咯烷酮、十六烷基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠、聚甲基丙烯酸钠、羧甲基纤维素、鞣酸、六偏磷酸钠、焦磷酸钠、聚丙烯酸钠中的一种或多种。
所述的绝缘导热材料、粘接剂、分散剂重量百分比为50%~80%：5%~40%：1%~5%。进一步地，所述的绝缘导热材料、粘接剂、分散剂重量百分比为60%~80%：10%~30%：3%~5%。
所述的导热绝缘涂层厚度为1~20μm。进一步地，所述的导热绝缘涂层厚度为3~15μm。
所述的导热绝缘涂层处于极耳胶以下的极耳表面以及极耳所焊接的空箔处。
本发明的有益效果在于：本发明通过制备一种绝缘导热涂层用于正极耳表面以及极耳所焊接的空箔处，防止极耳金属毛刺刺穿隔膜，引发短路；同时防止隔膜因热收缩使正负极接触而导致的内部短路；此外还可快速将极耳处的热量散开，降低锂离子电池的安全风险。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。
一种锂离子电池极片的绝缘导热涂层及其制备方法，所述的绝缘导热涂层包括绝缘导热材料、粘接剂、分散剂，所述的制备方法包括以下步骤：
S1：将绝缘导热材料、粘接剂、分散剂和去离子水均匀混合，制得绝缘导热浆料，备用；
S2：将经过涂布、碾压、分切后的正极极片焊接上正极耳，然后将S1所制备的绝缘导热浆料通过喷涂的方式覆盖在正极极耳胶以下的极耳表面以及极耳所处的空箔处，然后烘干即可。
所述的绝缘导热材料为氮化铝、氮化硼、氮化硅、氧化铝、氧化镁、氧化锌中的一种或多种。
所述的粘接剂为聚氨酯乳液、聚丙烯酸酯乳液、聚四氟乙烯乳液、丁苯橡胶乳液、羧甲基纤维素钠中的一种或多种。
所述的分散剂为聚乙烯吡咯烷酮、十六烷基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠、聚甲基丙烯酸钠、羧甲基纤维素、鞣酸、六偏磷酸钠、焦磷酸钠、聚丙烯酸钠、亚甲基双萘磺酸钠、亚甲基双甲基萘磺酸钠中的一种或多种。
所述的绝缘导热材料、粘接剂、分散剂重量百分比为50%~80%：5%~40%：1%~5%。
所述的导热绝缘涂层厚度为1~20μm。
所述的导热绝缘涂层处于极耳胶以下的极耳表面以及极耳所焊接的空箔处。
实施例1：
S1：将80%绝缘导热材料、15%粘接剂、5%分散剂和去离子水均匀混合，制得绝缘导热浆料，备用；
S2：将经过涂布、碾压、分切后的正极极片焊接上正极耳，然后将S1所制备的绝缘导热浆料通过喷涂的方式覆盖在正极极耳胶以下的极耳表面以及极耳所处的空箔处，然后烘干即可。
实施例2：
S1：将70%绝缘导热材料、25%粘接剂、5%分散剂和去离子水均匀混合，制得绝缘导热浆料，备用；
S2：将经过涂布、碾压、分切后的正极极片焊接上正极耳，然后将S1所制备的绝缘导热浆料通过喷涂的方式覆盖在正极极耳胶以下的极耳表面以及极耳所处的空箔处，然后烘干即可。
实施例3：
S1：将70%绝缘导热材料、27%粘接剂、3%分散剂和去离子水均匀混合，制得绝缘导热浆料，备用；
S2：将经过涂布、碾压、分切后的正极极片焊接上正极耳，然后将S1所制备的绝缘导热浆料通过喷涂的方式覆盖在正极极耳胶以下的极耳表面以及极耳所处的空箔处，然后烘干即可。
实施例4：
S1：将70%绝缘导热材料、25%粘接剂、5%分散剂和去离子水均匀混合，制得绝缘导热浆料，备用；
S2：将经过涂布、碾压、分切后的正极极片焊接上正极耳，然后将S1所制备的绝缘导热浆料通过喷涂的方式覆盖在正极极耳胶以下的极耳表面，然后烘干即可。
比较例：
比较例即为极耳处无绝缘导热涂层的极片。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明的技术范围作出任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案范围内。

Claims (7)

1.一种锂离子电池极片的绝缘导热涂层及其制备方法，其特征在于，所述的绝缘导热涂层包括绝缘导热材料、粘接剂、分散剂，所述的制备方法包括以下步骤：
S1：将绝缘导热材料、粘接剂、分散剂和去离子水均匀混合，制得绝缘导热浆料，备用；
S2：将经过涂布、碾压、分切后的正极极片焊接上正极耳，然后将S1所制备的绝缘导热浆料通过喷涂的方式覆盖在正极极耳胶以下的极耳表面以及极耳所处的空箔处，然后烘干即可。
2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池极片的绝缘导热涂层及其制备方法，其特征在于，所述的绝缘导热材料为氮化铝、氮化硼、氮化硅、氧化铝、氧化镁、氧化锌中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池极片的绝缘导热涂层及其制备方法，其特征在于，所述的粘接剂为聚氨酯乳液、聚丙烯酸酯乳液、聚四氟乙烯乳液、丁苯橡胶乳液、羧甲基纤维素钠中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种锂离子电池极片的绝缘导热涂层及其制备方法，其特征在于，所述的分散剂为聚乙烯吡咯烷酮、十六烷基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠、聚甲基丙烯酸钠、羧甲基纤维素、鞣酸、六偏磷酸钠、焦磷酸钠、聚丙烯酸钠、亚甲基双萘磺酸钠、亚甲基双甲基萘磺酸钠中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种锂离子电池极片的绝缘导热涂层及其制备方法，其特征在于，所述的绝缘导热材料、粘接剂、分散剂重量百分比为50%~80%：5%~40%：1%~5%。
6.根据权利要求1所述的一种锂离子电池极片的绝缘导热涂层及其制备方法，其特征在于，所述的导热绝缘涂层厚度为1~20μm。
7.根据权利要求1所述的一种锂离子电池极片的绝缘导热涂层及其制备方法，其特征在于，所述的导热绝缘涂层处于极耳胶以下的极耳表面以及极耳所焊接的空箔处。
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