專利名稱：可再充電鋰電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請涉及可再充電鋰電池。
背景技術(shù)：
近來鋰可再充電電池作為用于小的便攜式電子設(shè)備的電源已引起關(guān)注。鋰可再充電電池使用有機電解液從而具有兩倍于使用堿性水溶液的傳統(tǒng)電池的放電電壓。因此,鋰可再充電電池具有相對高的能量密度。可再充電鋰電池包括含正電極，面向正電極的負(fù)電極,正電極和負(fù)電極之間的隔板，以及浸泡該正電極、負(fù)電極和隔板的電解液的電極組件。電解液主要包括鋰鹽和非水有機溶劑的混合物。該非水有機溶劑主要包括直鏈碳酸酯和環(huán)狀碳酸酯的混合物?！と欢?，通常由上述制造的可再充電鋰電池的循環(huán)壽命的改善有限。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施方式的方面涉及一種具有良好循環(huán)壽命和改善的在過充電時的安全性的可再充電鋰電池。在本發(fā)明的一個實施方式中，可再充電鋰電池包括正電極；負(fù)電極；所述正電極和所述負(fù)電極之間的隔板；所述隔板上的聚合物層，所述聚合物層包括聚偏二氟乙烯類聚合物；以及浸泡所述隔板的電解液，所述電解液包括丙酸烷基酯。所述聚合物層可在所述隔板和所述正電極之間和/或在所述隔板和所述負(fù)電極之間。所述聚偏二氟乙烯類聚合物可包括選自聚偏二氟乙烯、聚偏二乙烯-六氟丙烯共聚物、或它們的組合的聚合物。所述聚偏二氟乙烯類聚合物可以0.5至3. Og/m2的負(fù)載量加載。所述聚偏二氟乙烯類聚合物可以1. 5至2. 5g/m2的負(fù)載量加載。所述聚合物層可進(jìn)一步包括選自有機粉末、陶瓷粉末、或它們的組合的填料。所述聚合物層可包括含聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的有機粉末。所述聚合物層可包括選自A1203、Mg (OH) 2、或它們的組合的陶瓷粉末?；谒鼍酆衔飳拥目傊亓?，所述陶瓷粉末的含量可為O.1至98wt%。基于所述聚合物層的總重量，所述陶瓷粉末的含量可為3至20wt%。所述丙酸烷基酯可包括丙酸Cl-1O烷基酯。所述丙酸烷基酯可包括選自丙酸甲酯、丙酸乙酯、或它們的組合的化合物。基于所述電解液的總體積，所述丙酸烷基酯的含量可為10至70體積％。基于所述電解液的總體積，所述丙酸烷基酯的含量可為20至70體積％。基于所述電解液的總體積，所述丙酸烷基酯的含量可為50至60體積％。所述電解液可進(jìn)一步包括鋰鹽和非水有機溶劑。所述電解液可進(jìn)一步包括碳酸酯類溶劑，且所述碳酸酯類溶劑和所述丙酸烷基酯的體積比可為4:6至5:5。所述電解液可為液體。


通過以下詳細(xì)描述結(jié)合附圖將使本發(fā)明實施方式的特征和方面更加明顯。圖1為根據(jù)一個實施方式的可再充電鋰電池的示意圖。圖2至圖9為示出了根據(jù)實施例1至6和對比例I至2在過充電時可再充電鋰電池狀態(tài)的圖。標(biāo)號的說明100:可再充電鋰電池10 電極組件20 :袋狀殼體13:電極片
具體實施方式
將在下文詳細(xì)描述本公開示例性的實施方式。然而，這些實施方式僅是示例性的，本公開并不限于此。圖1中說明了根據(jù)一個實施方式的可再充電鋰電池。圖1為根據(jù)一個實施方式的可再充電鋰電池的示意圖。參見圖1，根據(jù)一個實施方式的可再充電鋰電池100包括電極組件10，容納該電極組件的袋狀殼體20，以及將由電極組件產(chǎn)生的電流向外電導(dǎo)的電極片13。通過交疊其彼此相對的兩面將袋狀殼體20密封。電極組件10包括正電極，面向正電極的負(fù)電極，插在正電極和負(fù)電極間的隔板，以及浸泡正電極、負(fù)電極和隔板的電解液。根據(jù)一個實施方式，可再充電鋰電池可為圓柱形電池、棱柱形電池、硬幣電池、袋狀電池等。在一些實施方式中，可再充電鋰電池可為如圖1所示的袋狀電池。隔板可為單層或多層，且由例如玻璃纖維、聚酯、特氟隆、聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、或它們的組合制成。隔板可在表面上包括聚合物層。具體地，聚合物層可被置于隔板的表面上，(I)在隔板的表面和正電極的表面之間和/或⑵在隔板的表面和負(fù)電極的表面之間中任一個。聚合物層可包括聚偏二氟乙烯類聚合物。聚偏二氟乙烯類聚合物可包括選自聚偏二氟乙烯、聚偏二乙烯-六氟丙烯共聚物、或它們的組合的聚合物。當(dāng)在隔板的表面上形成包括聚偏二氟乙烯類聚合物的聚合物層時，隔板可被電解液更充分地浸泡，從而改善可再充電鋰電池的循環(huán)壽命特性和改善在過充電時的安全性。它也可將隔板更加牢固地粘附到基板(例如電極)上，從而增加可再充電鋰電池的強度并減少可再充電鋰電池的厚度。聚偏二氟乙烯類聚合物可以O(shè). 5至3. Og/m2范圍且特別是1. 5至2. 5g/m2范圍內(nèi)的負(fù)載量加載(即在一些實施方式中，負(fù)載量可為1. 6g/m2,而在其它的實施方式中，負(fù)載量可為2. Og/m2)。負(fù)載量表示每單位面積的隔板表面上聚合物重量。在一個實施方式中，以上述范圍內(nèi)的負(fù)載量加載聚偏二氟乙烯類聚合物，隔板被電解液更加充分地浸泡，從而改善可再充電鋰電池的電導(dǎo)率，且更加牢固地將隔板粘附至基板(例如電極)的粘合劑上，從而制造出具有改善的強度的可再充電鋰電池。可通過混合聚偏二氟乙烯類聚合物和填料形成聚合物層。填料可包括選自有機粉末、陶瓷粉末、或它們的組合中的一種。有機粉末可包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。陶瓷粉末可包括選自Al203、Mg(OH)2、或它們的組合中的一種?；诰酆衔飳拥目傊亓?，陶瓷粉末的含量可為O.1至98wt%。在一些實施方式中，基于聚合物層的總重量，陶瓷粉末的含量可為3至20wt%。在一個實施方式中，當(dāng)陶瓷粉末的含量在上述范圍內(nèi)時，減弱了靜電并減少了摩擦，從而改善了制造鋰電池的工藝。電解液可包括丙酸烷基酯。當(dāng)電解液中包括丙酸烷基酯時，形成隔板表面上的聚合物層的聚偏二氟乙烯類聚合物和丙酸烷基酯可具有良好的相容性，因此有助于隔板和正電極以及負(fù)電極中電解液的浸泡。因此，本發(fā)明可提供具有良好循環(huán)壽命特性和改善的過充電時安全性的可再充電鋰電池。丙酸烷基酯可包括Cl至ClO烷基。在一些實施方式中，丙酸烷基酯可包括選自丙酸甲酯、丙酸乙酯、或它們的組合中的一種。這些材料具有低粘度和與聚偏二氟乙烯類聚合物的良好相容性，從而能夠制造具有改善的循環(huán)壽命特性和改善的過充電時安全性的可再充電鋰電池?；陔娊庖旱目傮w積，丙酸烷基酯的含量可為10至70體積％。在一些實施方式中，基于電解液的總體積，丙酸烷基酯的 含量可為20至70體積％，而在其它實施方式中，基于電解液的總體積，丙酸烷基酯的含量可為30至70體積％。在其它的實施方式中，基于電解液的總體積，丙酸烷基酯的含量可為40至70體積％，而在其它實施方式中，基于電解液的總體積，丙酸烷基酯的含量可為50至60體積％。在一個實施方式中，當(dāng)電解液內(nèi)的丙酸烷基酯的含量在上述范圍內(nèi)時，丙酸烷基酯與形成隔板表面上的聚合物層的聚偏二氟乙烯具有更好的相容性，電解液更好地浸泡隔板與正電極和負(fù)電極。因此，本發(fā)明的實施方式可提供具有良好循環(huán)壽命特性和改善的過充電時的安全性的可再充電鋰電池。 電解液除了丙酸烷基酯以外可包括鋰鹽和非水有機溶劑。溶解在非水有機溶劑內(nèi)的鋰鹽提供在電池內(nèi)的鋰離子并改善正電極和負(fù)電極之間的鋰離子傳輸。鋰鹽可包括選自LiPF6, LiBF4, LiSbF6, LiAsF6, LiN(SO3C2F5)2, LiC4F9SO3^LiClO4' LiAlO2' LiAlCl4' LiN(CxF2x+1S02) (CyF2y+1S02)(其中 x和 y 為自然數(shù))、LiCl、Li1、LiB(C2O4)2(二 (草酸)硼酸鋰；LiB0B)、或它們的組合中的一種。鋰鹽可以約O.1M至約2. OM的范圍內(nèi)的濃度使用。在一個實施方式中，當(dāng)鋰鹽的含量在以上范圍內(nèi)時，由于電解液具有選定的電導(dǎo)率和粘度，電解液具有良好的性能和鋰離子遷移率。非水有機溶劑用作傳送參與電池電化學(xué)反應(yīng)的離子的介質(zhì)。非水有機溶劑可包括選自碳酸酯類溶劑、酯類溶劑、酮類溶劑、醇類溶劑、非質(zhì)子溶劑、或它們的組合中的一種。碳酸酯類溶劑可包括，例如碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二丙酯(DPC)、碳酸甲丙酯(MPC)、碳酸乙丙酯(EPC)、碳酸甲乙酯(MEC)、碳酸乙基甲酯(EMC)、碳酸乙二酯(EC)、碳酸丙二酯(PC)、碳酸丁二酯(BC)等。當(dāng)通過混合環(huán)狀碳酸酯和直鏈碳酸酯制備碳酸酯類溶劑時，該溶劑可具有低粘度并具有增加的介電常數(shù)。在一個實施方式中，環(huán)狀碳酸酯和直鏈碳酸酯以約1:1至1:9的體積比混合在一起。酯類溶劑可包括，例如乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、Y-丁內(nèi)酯、癸內(nèi)酯、戊內(nèi)酯、甲瓦龍酸內(nèi)酯、己內(nèi)酯等。醚類溶劑可包括，例如二丁醚、四乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、二甲氧基乙烷、2-甲基四氫呋喃、四氫呋喃等。酮類溶劑可包括環(huán)己酮等。 醇類溶劑可包括乙醇、異丙醇等。非水有機溶劑可單獨或在混合物·中使用。當(dāng)在混合物中使用有機溶劑時，可根據(jù)所需的電池性能控制混合物的比例。非水電解液可進(jìn)一步包括過充保護添加劑如碳酸乙二酯、焦碳酸酯等。正電極可包括集流體和位于集流體上的正極活性物質(zhì)層。正極活性物質(zhì)層可包括正極活性物質(zhì)、粘合劑和可選的導(dǎo)電材料。集流體可為Al (鋁)，但不限于此。正極活性物質(zhì)包括可逆地嵌入和脫嵌鋰離子的鋰插層化合物。正極活性物質(zhì)可包括含鈷、錳、鎳或它們的組合中的至少一種以及鋰的復(fù)合氧化物。例如，可使用以下化合物L(fēng)iaA1^bHbD2 (其中 O. 90 彡 a 彡1. 8 和 O 彡 b 彡 O. 5) ;LiUb02_cDc (其中O. 90 彡 a 彡1. 8，0 彡 b 彡 O. 5，0 彡 c 彡 O. 05) ;LiE2_bHb04_cDc(其中 O 彡 b 彡 O. 5 和O 彡 c 彡 O. 05) !LiaNi1^cCobHcDa (其中 O. 90 彡 a 彡1. 8，O 彡 b 彡 O. 5，O 彡 c 彡 O. 05和 0〈a ( 2) ;LiaNi卜b_cCobHc02_aLa (其中 O. 90 彡 a 彡1. 8，O 彡 b 彡 O. 5，O 彡 c 彡 O. 05和 0〈α〈2) ;LiaNi卜b_cCobHc02_aL2(其中 O. 90 彡 a 彡1. 8，O 彡 b 彡 O. 5，O 彡 c 彡 O. 05 和0〈a〈2) !LiaNin^cMnbHcDa (其中0.90彡1·8，0彡b彡0·5，0彡 c<0.05和 0〈α 彡 2)；LiaNi1-b-cMnbHc02-aLa (其中 O. 90 彡 a 彡1. 8，O 彡 b 彡 O. 5，O 彡 c 彡 O. 05 和 0〈 α〈2)；LiaNi卜b_cMnbHc02_aL2(其中 O. 90 彡 a 彡1. 8，O 彡 b 彡 O. 5，O 彡 c 彡 O. 05 和 0〈 α〈2);LiaNibEcGdO2 (其中 O. 90 彡 a 彡1. 8，O 彡 b 彡 O. 9，O 彡 c 彡 O. 5 和 O. 001 彡 d 彡 O.1)；LiaNibCocMndGeO2 (其中 O. 90 彡 a 彡1. 8，O 彡 b 彡 O. 9，O 彡 c 彡 O. 5，O 彡 d 彡 O. 5 和O. 001 彡 e 彡 O.1) ；LiaNiGb02 (其中 O. 90 彡 a 彡1. 8 和 O. 001 彡 b 彡 O.1) ；LiaCoGb02 (其中
O.90彡a彡1. 8 和 O. 001 彡b<0.1) ;LiaMnGb02 (其中 O. 90 彡 a 彡1. 8 和 O. 001 彡 b 彡 O.1)；LiaMn2GbO4 (其中 O. 90 彡 a 彡1. 8 和 O. 001 彡 b 彡 O.1) ；Q02 ；QS2 ；LiQS2 ；V205 ；LiV205 ；LiMO2 ；LiNiVO4 ;Li (3_f)J2(P04) 3(0 ^ f ^ 2) ;Li (3_f)Fe2 (PO4) 3(0 ^ f ^ 2)或 LiFePO4。在以上化學(xué)式中，A為N1、Co、Mn或它們的組合；H為Al、N1、Co、Mn、Cr、Fe、Mg、Sr、V、稀土元素或它們的組合；D為O、F、S、P或它們的組合，E為Co、Mn或它們的組合；L為F、
S、P或它們的組合；G為Al、Cr、Mn、Fe、Mg、La、Ce、Sr、V或它們的組合；Q為Ti,Mo,Mn或它們的組合；M為Cr、V、Fe、Sc、Y或它們的組合；和J為V、Cr、Mn、Co、N1、Cu或它們的組合。鋰插層化合物可在其表面上具有涂層，或者可與另外一種具有涂層的化合物混合。涂層可包括選自涂覆元素的氧化物、涂覆元素的氫氧化物、涂覆元素的羥基氧化物、涂覆元素的碳酸氧化物或涂覆元素的羥基碳酸鹽的至少一種涂覆元素化合物。涂層的涂覆元素化合物可為無定形的或結(jié)晶的。包括在涂層內(nèi)的涂覆元素可包括Mg、Al、Co、K、Na、Ca、S1、T1、V、Sn、Ge、Ga、B、As、Zr或它們的混合物。在化合物中使用這些元素，可通過對正極活性物質(zhì)的性質(zhì)無不利影響(或基本沒有不利影響)的方法放置涂層。例如，可通過如噴涂、浸潰等的方法放置涂層。然而，不會更詳細(xì)地說明這些方法因為它們對在相關(guān)領(lǐng)域工作的人是已知的。粘合劑改善了正極活性物質(zhì)彼此之間和對集流體的粘合性能。粘合劑的實例包括聚乙烯醇、羧甲基纖維素、羥丙基纖維素、二乙?；w維素、聚氯乙烯、羧基聚氯乙烯、聚氟乙烯、含環(huán)氧乙烷的聚合物、聚乙烯吡咯烷酮、聚氨酯、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、苯乙烯-丁二烯橡膠、丙烯酸酯化的苯乙烯-丁二烯橡膠、環(huán)氧樹脂、尼龍等，但粘合劑不限于此。通過包括導(dǎo)電材料以改善電極電導(dǎo)率。只要它不會引起電池內(nèi)的化學(xué)變化，任何傳導(dǎo)電的材料都可用作導(dǎo)電材料。導(dǎo)電材料的實例包括如天然石墨、人造石墨、碳黑、乙炔黑、科琴黑、碳纖維等的碳類材料；包括含銅、鎳、鋁或銀中一種或更多種的金屬粉末或金屬纖維的金屬類材料；如聚亞苯基衍生物的導(dǎo)電聚合物；或它們的混合物。負(fù)電極包括負(fù)極集流體和置于其上的負(fù)極活性物質(zhì)層。負(fù)極集流體可為銅箔。負(fù)極活性物質(zhì)層可包括負(fù)極活性物質(zhì)、粘合劑和可選的導(dǎo)電材料。負(fù)極活性物質(zhì)包括能可逆地嵌入/ 脫嵌鋰離子的材料、鋰金屬、鋰金屬合金、能摻雜/去摻雜鋰的材料、或過渡金屬氧化物。能可逆地嵌入/脫嵌鋰離子的材料包括碳材料。碳材料可為任何在鋰離子可再充電電池內(nèi)常用的碳類負(fù)極活性物質(zhì)。碳材料的實例包括結(jié)晶碳、無定形碳或它們的混合物。結(jié)晶碳可為未成形的或薄板形、薄片形、球形或纖維形天然石墨或人造石墨。無定形碳可為軟碳、硬碳、中間相浙青的碳化產(chǎn)物、焦炭等。鋰金屬合金的實例包括鋰和選自Na、K、Rb、Cs、Fr、Be、Mg、Ca、Sr、S1、Sb、Pb、In、Zn、Ba、Ra、Ge、Al 或 Sn 的金屬。能摻雜/去摻雜鋰的材料可包括S1、Si0x(0〈x〈2)、S1-C復(fù)合材料、S1-Y合金(其中Y不為Si且選自堿金屬、堿土金屬、13族至16族元素、過渡元素、稀土元素或它們的組合)、Sn、SnO2、Sn-C復(fù)合材料、Sn-Y合金(其中Y不為Si且選自堿金屬、堿土金屬、13族至16族元素、過渡元素、稀土元素或它們的組合)等。這些材料中的至少一種可和SiO2混合。元素 Y 可選自 Mg、Ca、Sr、Ba、Ra、Sc、Y、T1、Zr、Hf、Rf、V、Nb、Ta、Db、Cr、Mo、W、Sg、Tc、Re、Bh、Fe、Pb、Ru、Os、Hs、Rh、Ir、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、B、Al、Ga、Sn、In、T1、Ge、P、As、Sb、B1、S、Se、Te、Po或它們的組合。過渡金屬氧化物可包括氧化釩、鋰釩氧化物等。粘合劑改善了負(fù)極活性物質(zhì)顆粒彼此之間以及與集流體之間的粘合性。粘合劑的實例包括聚乙烯醇、羧甲基纖維素、羥丙基纖維素、聚氯乙烯、羧基聚氯乙烯、聚氟乙烯、含環(huán)氧乙烷的聚合物、聚乙烯吡咯烷酮、聚氨酯、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、苯乙烯-丁二烯橡膠、丙烯酸酯化的苯乙烯-丁二烯橡膠、環(huán)氧樹脂、尼龍等，但粘合劑不限于此。
通過包括導(dǎo)電材料以改善電極電導(dǎo)率。任何傳導(dǎo)電的材料都可用作導(dǎo)電材料，只要它不會引起電池內(nèi)的化學(xué)變化。導(dǎo)電材料的實例包括如天然石墨、人造石墨、碳黑、乙炔黑、科琴黑、碳纖維等的碳類材料；包括含銅、鎳、鋁或銀中一種或更多種的金屬粉末或金屬纖維的金屬類材料；如聚亞苯基衍生物的導(dǎo)電聚合物；或它們的混合物?？赏ㄟ^將活性物質(zhì)、導(dǎo)電材料和粘合劑混合至活性物質(zhì)組合物并在集流體上涂覆該組合物分別制造負(fù)電極和正電極。電極的制造方法是已知的，因此在本說明書中不再詳細(xì)描述?？蓪⑷軇┤鏝-甲基吡咯烷酮用于活性材料組合物中，但溶劑不限于此。以下，將參照實施例更詳細(xì)地說明這些實施方式。然而，以下是示例性的實施方式并非限制。此外，該說明書中沒有描述的且本領(lǐng)域技術(shù)人員充分理解的內(nèi)容不會在此描述或說明。(可再充電鋰電池單元的制造)實施例1通過以92:4:4的重量比混合LiCoO2 (正極活性物質(zhì))、聚偏二氟乙烯(PVdF)(粘合劑)和碳(導(dǎo)電材料)，并將該混合物分散在N-甲基-2-吡咯烷酮(溶劑)中來制備正極活性物質(zhì)層組合物。將正極活性物質(zhì)層組合物涂覆在12 μ m厚的鋁箔集流體上并壓縮，從而制造正電極。通過以98:1:1的重量比混合石墨(負(fù)極活性物質(zhì))、苯乙烯-丁二烯橡膠(SBR)(粘合劑)和羧甲基纖維素(CMC)(增稠劑/粘合劑)，并將該混合物分散在水中來制備負(fù)極活性物質(zhì)層組合物。將負(fù)極活 性物質(zhì)層組合物涂覆在8μπι厚的銅箔(集流體)上、干燥并壓縮，從而制造負(fù)電極。然后，通過以3:1:6的體積比混合碳酸乙二酯(EC)、碳酸丙二酯(PC)和丙酸乙酯(EP)，并溶解1. 3M LiPF6和O. 2重量份的LiBF4 (基于100重量份的混合溶液)來制備電解液。將正電極和負(fù)電極以及電解液與聚乙烯隔板一起使用來制造在IC時具有1400mAh/g容量的層壓型電池單元。以2. 3g/m2的負(fù)載量將聚偏二氟乙烯涂覆在聚乙烯隔板(在兩面上)上。實施例2根據(jù)與實施例1相同的方法制造半電池，除了混合電解液包括體積比為3:1:6的碳酸乙二酯(EC)、碳酸乙基甲酯(EMC)和丙酸乙酯(EP)。實施例3根據(jù)與實施例1相同的方法制造半電池，除了混合電解液包括體積比為3:1:6的碳酸乙二酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)和丙酸乙酯(EP)。實施例4根據(jù)與實施例1相同的方法制造半電池，除了混合電解液包括體積比為3:1:1:5的碳酸乙二酯(EC)、碳酸丙二酯(PC)、碳酸乙基甲酯(EMC)和丙酸乙酯(EP)。實施例5根據(jù)與實施例1相同的方法制造半電池，除了混合電解液包括體積比為3:1:1:5的碳酸乙二酯(EC)、碳酸乙基甲酯(EMC)、碳酸二乙酯(DEC)和丙酸乙酯(EP)。實施例6 根據(jù)與實施例1相同的方法制造半電池，除了混合電解液包括體積比為3:1:1:5的碳酸乙二酯(EC)、碳酸丙二酯(PC)、碳酸二乙酯(DEC)和丙酸乙酯(EP)。對比例I根據(jù)與實施例1相同的方法制造半電池，除了混合電解液包括體積比為3:5:2的碳酸乙二酯(EC)、碳酸乙基甲酯(EMC)和碳酸二乙酯(DEC) ,LiPF6為1. 15M，且基于100重量份的混合溶液LiBF4的含量為O. 2重量份。對比例2根據(jù)與實施例1相同的方法制造半電池，除了聚乙烯隔板未涂覆聚偏二氟乙烯。評價1:在討充電時的可再充電鋰電池單元
·
將根據(jù)實施例1至6以及對比例I和2的每個可再充電鋰電池單元過充電并測量電壓和溫度。結(jié)果如圖2至9所示。以2A、5. 25V和950mAh對根據(jù)實施例1至6以及對比例I和2的每個可再充電鋰電池單元充電。圖2至圖9為分別示出了根據(jù)實施例1至6以及對比例I和2的可再充電鋰電池單元在過充電時狀態(tài)的圖。參見圖2至9，根據(jù)實施例1至6的使用在其表面上涂覆有包括聚偏二氟乙烯類聚合物的聚合物層的隔板以及包括丙酸烷基酯的電解液的可再充電鋰電池單元在過充電時比對比例I中的使用無丙酸烷基酯的電解液的可再充電鋰電池單元以及對比例2中的使用在其表面上未涂覆包括聚偏二氟乙烯類聚合物的聚合物層的隔板的可再充電鋰電池單元更安全。評價2 :在過充電時可再充電鋰電池單元的安全件以700mA和5. 25V對根據(jù)實施例1至6的充電的(即充分充電的)可再充電鋰電池單元過充電10小時，以2A和5. 25V對根據(jù)對比例I和2的充電的(即充分充電的)可再充電鋰電池單元過充電230分鐘。檢查它們以評價在過充電時的安全性。結(jié)果如下表I中所
示根據(jù)以下標(biāo)準(zhǔn)評價在過充電時的安全性L1 :引燃，L5 :破裂，LlO :良好。表I
權(quán)利要求
1.一種可再充電鋰電池，包括 正電極； 負(fù)電極； 所述正電極和所述負(fù)電極之間的隔板； 所述隔板上的聚合物層，所述聚合物層包括聚偏二氟乙烯類聚合物；和 浸泡所述隔板的電解液，所述電解液包含丙酸烷基酯。
2.如權(quán)利要求1所述的可再充電鋰電池，其中所述聚合物層在所述隔板和所述正電極之間和/或所述隔板和所述負(fù)電極之間。
3.如權(quán)利要求1所述的可再充電鋰電池，其中所述聚偏二氟乙烯類聚合物包括選自由聚偏二氟乙烯、聚偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物和它們的組合組成的組中的聚合物。
4.如權(quán)利要求1所述的可再充電鋰電池，其中所述聚偏二氟乙烯類聚合物以O(shè).5至3.Og/m2的負(fù)載量加載。
5.如權(quán)利要求4所述的可再充電鋰電池，其中所述聚偏二氟乙烯類聚合物以1.5至2.5g/m2的負(fù)載量加載。
6.如權(quán)利要求1所述的可再充電鋰電池，其中所述聚合物層進(jìn)一步包括選自由有機粉末、陶瓷粉末和它們的組合組成的組中的填料。
7.如權(quán)利要求6所述的可再充電鋰電池，其中所述聚合物層包括所述有機粉末。
8.如權(quán)利要求7所述的可再充電鋰電池，其中所述有機粉末包括聚甲基丙烯酸甲酯。
9.如權(quán)利要求6所述的可再充電鋰電池，其中所述聚合物層包括所述陶瓷粉末。
10.如權(quán)利要求9所述的可再充電鋰電池，其中所述陶瓷粉末選自由Al203、Mg(0H)2和它們的組合組成的組中。
11.如權(quán)利要求9所述的可再充電鋰電池，其中基于所述聚合物層的總重量，所述陶瓷粉末的含量為O.1至98wt%。
12.如權(quán)利要求11所述的可再充電鋰電池，其中基于所述聚合物層的總重量，所述陶瓷粉末的含量為3至20wt%。
13.如權(quán)利要求1所述的可再充電鋰電池，其中所述丙酸烷基酯包括丙酸C1-10烷基酯。
14.如權(quán)利要求13所述的可再充電鋰電池，其中所述丙酸烷基酯包括選自由丙酸甲酯、丙酸乙酯和它們的組合組成的組中的化合物。
15.如權(quán)利要求1所述的可再充電鋰電池，其中基于所述電解液的總體積，所述丙酸烷基酯的含量為10至70體積％。
16.如權(quán)利要求15所述的可再充電鋰電池，其中基于所述電解液的總體積，所述丙酸烷基酯的含量為20至70體積％。
17.如權(quán)利要求15所述的可再充電鋰電池，其中基于所述電解液的總體積，所述丙酸烷基酯的含量為50至60體積％。
18.如權(quán)利要求1所述的可再充電鋰電池，其中所述電解液進(jìn)一步包括鋰鹽和非水有機溶劑。
19.如權(quán)利要求1所述的可再充電鋰電池，其中所述電解液進(jìn)一步包括碳酸酯類溶劑，且所述碳酸酯類溶劑和所述丙酸烷基酯的體積比為4:6至5:5。
20.如權(quán)利要求1所述的可再充電鋰電池，其中所述電解液為液體。
全文摘要
一種可再充電鋰電池包括正電極，負(fù)電極，所述正電極和所述負(fù)電極之間的隔板，所述隔板上的聚合物層以及包括丙酸烷基酯的電解液，所述聚合物層包括聚偏二氟乙烯類聚合物。
文檔編號H01M10/0525GK103050707SQ20121027922
公開日2013年4月17日 申請日期2012年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月11日
發(fā)明者金川洙 申請人:三星Sdi株式會社