CN202772233U - 陶瓷锂离子电池 - Google Patents

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Abstract

为提高目前动力锂离子电池的安全性，彻底解决动力锂电在使用中由于高温或者撞击产生起火燃烧或者爆炸的危险问题，本实用新型提出了陶瓷锂离子电池，包括电芯和外壳，所述电芯包含有正极片、负极片和隔膜及填充的电解液，其特征是：所述正极片、负极片、隔膜的各层表面均涂覆有陶瓷材料层。所述的电芯是由涂覆有陶瓷材料层的正极片、负极片和隔膜卷绕而成，放置于所述外壳内。所述的陶瓷材料层包括由氧化铝材料层或者氢氧化铝材料层够成。所述的隔膜是由中间为支架薄膜，两侧有涂覆层的层状结构构成，所述的涂覆层为陶瓷材料层或者热聚合熔胶浆料层。所述支架薄膜为PP膜层或PE膜层，或者为PP、PE、PP依次叠置而成的薄膜层。

Description

陶瓷锂离子电池
【技术领域】
本实用新型专利涉及一种安全性能优异的陶瓷锂离子电池，尤指用于电池安全性能要求高的汽车动力电池等技术领域。
【背景技术】
目前市场上已有的锂离子电池安全性能差，经常起火燃烧爆炸，汽车动力电池行业发展的最大障碍，本产品解决了上述锂离子电池安全性能缺陷，属于锂离子二次电池的最新一代产品。专利CN102569881A给出了一种锂离子电池，描述的方案中有采用的隔膜为涂覆有陶瓷材料层的隔膜作为提高锂离子电池耐高温性能方案，但是其仅仅提高了普通动力锂电池的耐高温性能，并没有彻底地解决起火燃烧爆炸的危险问题。
【实用新型内容】
为提高目前动力锂离子电池的安全性，彻底解决动力锂电在使用中由于高温或者撞击产生起火燃烧或者爆炸的危险问题，本实用新型提出了陶瓷锂离子电池，包括电芯和外壳，所述电芯包含有正极片、负极片和隔膜及填充的电解液，其特征是：所述正极片、负极片、隔膜的各层表面均涂覆有陶瓷材料层。
所述的电芯是由涂覆有陶瓷材料层的正极片、负极片和隔膜卷绕而成，放置于所述外壳内。
所述的陶瓷材料层包括由氧化铝材料层或者氢氧化铝材料层够成。
所述的隔膜是由中间为支架薄膜，两侧有涂覆层的层状结构构成，所述的涂覆层为陶瓷材料层或者热聚合熔胶浆料层。
所述支架薄膜为PP膜层或PE膜层，或者为PP、PE、PP依次叠置而成的薄膜层。
本实用新型产品解决了锂离子电池安全性能差的缺陷。在电池使用时：内部短路，针刺，挤压、碰撞、安全认证等场合，正极片、负极片和隔膜上涂覆的陶瓷材料层陶瓷化，可阻断极片短路放热，避免电池起火燃烧爆炸，从而防止起火燃烧爆炸等安全事故，所述的极片、隔膜表面涂有氧化铝、氢氧化铝等陶瓷层均匀涂覆、超薄设计，不影响电池其它性能。本产品优点：安全性能优异，不起火燃烧爆炸，可通过全部UL等国际安全认证测试。
【附图说明】
图1为本实用新型实产品的隔膜截面示意图。
图2为本实用新型实产品的正极片截面示意图。
图3为本实用新型实产品的负极片截面示意图。
【具体实施方式】
图1所示为本实用新型产品隔膜截面示意图，如图，中间是隔膜1，隔膜1两侧涂覆有陶瓷材料层2，隔膜1本身由支架薄膜和涂覆在支架薄膜两侧的涂覆层构成，支架薄膜为PP膜层或PE膜层，也可以由PP、PE、PP依次叠置而成的压合膜构成。而支架薄膜两侧的涂覆层可以选用陶瓷材料层或者热聚合熔胶浆料层
该陶瓷锂离子电池各极片两表面均涂覆有氧化铝或氢氧化铝等陶瓷材料层2构成的防高温造成短路保护层，如图2，正极片3的两侧涂覆有陶瓷材料层2；如图3，负极片4的两侧也同样涂覆有陶瓷材料层2；而正极片3和负极片4分别在隔膜的两侧，三层卷绕成陶瓷电池芯，并设置在外壳内。
本实用新型产品整个生产流程如下：
1、去制作好的正极片、负极片表面涂覆氧化铝或氢氧化铝等制成的类陶瓷材料层，构成了陶瓷正极片和陶瓷负极片；
2、取制作好的PP类隔膜，在其表面涂覆陶瓷材料层，构成陶瓷隔膜；
3、将陶瓷正极极片、陶瓷隔膜、陶瓷负极极片叠置卷绕成电池内芯；
4、将电池内芯装入铝塑包装膜外壳；
5、将铝塑包装膜外壳三边封口后注入电解液；
6、将铝塑包装膜外壳第四边封口；
7、最后化成、分容、包装出货。
本实用新型产品的正极片、隔膜、负极片各两表面均涂覆陶瓷材料，电池内部电芯各层在高温条件下，所述的陶瓷材料会陶瓷化，所形成的陶瓷层会阻断电池内部短路，停止放热，避免电池起火燃烧爆炸。
本实用新型产品可满足目前最严格的锂离子动力电池的安全要求，可通过国际UL等各种安全认证的测试；特别的本实用新型产品适合汽车等动力电池的安全需求；本实用新型产品所述的陶瓷材料层是指氧化铝、氢氧化铝等陶瓷材料构成的膜层，其在电解液环境下不易脱落变质。
本实用新型产品在使用时：在出现内部短路，针刺，挤压、碰撞等情况下，正极片、负极片和隔膜上涂覆的陶瓷材料层陶瓷化，可阻断极片短路放热，避免电池起火燃烧爆炸，从而防止起火燃烧爆炸等安全事故。因此具有极高的经济效益和社会安全价值。

Claims (5)

1.陶瓷锂离子电池，包括电芯和外壳，所述电芯包含有正极片、负极片和隔膜，其特征是：所述正极片、负极片、隔膜的各层表面均涂覆有陶瓷材料层。
2.根据权利要求1所述的陶瓷锂离子电池，其特征是：所述的电芯是由涂覆有陶瓷材料层的正极片、负极片和隔膜卷绕而成，放置于所述外壳内。
3.根据权利要求1或者2所述的陶瓷锂离子电池，其特征是：所述的陶瓷材料层包括由氧化铝材料层或者氢氧化铝材料层够成。
4.根据权利要求1或者2所述的陶瓷锂离子电池，其特征是：所述的隔膜是由中间为支架薄膜，两侧有涂覆层的层状结构构成，所述的涂覆层为陶瓷材料层或者热聚合熔胶浆料层。
5.根据权利要求4所述的陶瓷锂离子电池，其特征是：所述支架薄膜为PP膜层或PE膜层，或者为PP、PE、PP依次叠置而成的薄膜层。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103311500A (zh) * 2013-05-15 2013-09-18 深圳市慧通天下科技股份有限公司 一种锂离子电池负极极片及制作方法
CN111584809A (zh) * 2020-04-30 2020-08-25 浙江金非新能源科技有限公司 一种锂离子电池卷芯用浆料及其制备方法和涂胶工艺
US11316167B2 (en) 2018-09-27 2022-04-26 Ningde Amperex Technology Limited Anode electrode and electrochemical device containing the same

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GR01 Patent grant
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Assignee: Shenzhen Lidefu New Energy Material Technology Co., Ltd.

Assignor: Shen Daofu

Contract record no.: 2013440020191

Denomination of utility model: Antiknock ceramic lithium ion battery and diaphragm thereof

Granted publication date: 20130306

License type: Exclusive License

Record date: 20130619

LICC Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model
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Addressee: Shen Daofu

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