本發(fā)明屬于鋰離子電池領(lǐng)域,更具體地說(shuō),本發(fā)明涉及一種具有良好過(guò)充保護(hù)性能的鋰離子電池。
背景技術(shù):鋰離子電池自商業(yè)化以來(lái),由于其具有能量密度高、工作電壓高、無(wú)記憶效應(yīng)、循環(huán)壽命長(zhǎng)、對(duì)環(huán)境無(wú)污染等諸多優(yōu)點(diǎn)而被廣泛用作各種移動(dòng)設(shè)備的電源,從而迅速進(jìn)入了大規(guī)模的實(shí)用階段。隨著各種便攜電子設(shè)備的不斷多功能化和精細(xì)化,其對(duì)鋰離子電池的能量密度也提出了越來(lái)越高的要求,鋰離子電池能量密度的提高則對(duì)其安全設(shè)計(jì)提出了更高的要求。由于電池在過(guò)充電過(guò)程中會(huì)持續(xù)放熱,尤其是陰極活性材料以及電解液等也會(huì)在電池到達(dá)高電壓時(shí)出現(xiàn)副反應(yīng)而大量放熱,熱量積累到一定程度后,電池就存在燃燒爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。近幾年手機(jī)電池爆炸著火事故的時(shí)有發(fā)生,說(shuō)明現(xiàn)有電池的安全性能還存在著極大的隱患。有鑒于此,確有必要提供一種具有良好過(guò)充保護(hù)性能的鋰離子電池。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的在于:提供一種具有良好過(guò)充保護(hù)性能的鋰離子電池。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的,本發(fā)明提供了一種鋰離子電池,其包括正極片、負(fù)極片和間隔于正負(fù)極片之間的隔離膜,正極片包括正極集流體和涂布于正極集流體上的正極膜片,負(fù)極片包括負(fù)極集流體和涂布于負(fù)極集流體上的負(fù)極膜片,正極集流體或負(fù)極集流體上的部分區(qū)域涂布有一層低熔點(diǎn)涂層,另一個(gè)集流體上與低熔點(diǎn)涂層對(duì)應(yīng)的位置涂布有一層導(dǎo)電電阻層,隔離膜在與低熔點(diǎn)涂層、導(dǎo)電電阻層相對(duì)應(yīng)的位置開(kāi)設(shè)有開(kāi)孔而使低熔點(diǎn)涂層和導(dǎo)電電阻層直接接觸。當(dāng)本發(fā)明的鋰離子電池因過(guò)充而升溫到一定溫度后,其低熔點(diǎn)涂層即被熔化,使正負(fù)極片在隔離膜開(kāi)孔處形成短路點(diǎn),從而起到分流的作用;同時(shí),涂覆的導(dǎo)電電阻層可以減小內(nèi)短路產(chǎn)生的電流,減少放熱。由于可以通過(guò)控制導(dǎo)電電阻層的電阻來(lái)控制短路時(shí)內(nèi)電流的大小,因此最終的充電電流可以從內(nèi)短路點(diǎn)通過(guò),從而避免電池燃燒爆炸,保證電池在過(guò)充狀態(tài)下的安全性。作為本發(fā)明鋰離子電池的一種改進(jìn),所述低熔點(diǎn)涂層的熔點(diǎn)在60℃到200℃之間,其原因在于:若低熔點(diǎn)涂層的熔點(diǎn)太高,就無(wú)法在電池燃燒之前熔化來(lái)引起內(nèi)短路,從而起不到對(duì)電池的保護(hù)作用;若低熔點(diǎn)涂層的熔點(diǎn)太低,又會(huì)導(dǎo)致電池在高溫下短路失效。作為本發(fā)明鋰離子電池的一種改進(jìn),所述低熔點(diǎn)涂層的厚度在5μm到200μm之間,其原因在于:若低熔點(diǎn)涂層的厚度太小,電池正常使用下也會(huì)有短路風(fēng)險(xiǎn);若低熔點(diǎn)涂層的厚度太大,則會(huì)影響電池的能量密度以及高溫下短路的可能性。作為本發(fā)明鋰離子電池的一種改進(jìn),所述低熔點(diǎn)涂層為不溶于電解液的涂層,其在電解液中的溶脹度小于100%,其原因在于:若低熔點(diǎn)涂層溶于電解液,則電池在加工過(guò)程中即會(huì)發(fā)生短路而失效;若低熔點(diǎn)涂層的溶脹度太大,則電池有短路風(fēng)險(xiǎn)。作為本發(fā)明鋰離子電池的一種改進(jìn),所述低熔點(diǎn)涂層為石蠟、微晶蠟、聚乙烯蠟、聚丙烯中的一種或其組合。作為本發(fā)明鋰離子電池的一種改進(jìn),所述導(dǎo)電電阻層的電阻率在0.5Ω/m到200Ω/m之間,其原因在于:若導(dǎo)電電阻層的電阻率太低,會(huì)導(dǎo)致電池過(guò)充高溫內(nèi)短路后產(chǎn)生的電流太大,其過(guò)大的放熱也可能會(huì)引起電池燃燒;若導(dǎo)電電阻層的電阻率太高,則起不到分流的作用而無(wú)法對(duì)電池形成有效保護(hù)。作為本發(fā)明鋰離子電池的一種改進(jìn),所述導(dǎo)電電阻層的厚度在5μm到200μm之間。作為本發(fā)明鋰離子電池的一種改進(jìn),所述隔離膜的開(kāi)孔大小占卷芯上開(kāi)孔所在平面處的橫截面面積的5%~100%,這是為了避免隔離膜開(kāi)孔太小而降低高溫短路的可能性。作為本發(fā)明鋰離子電池的一種改進(jìn),所述導(dǎo)電電阻層通過(guò)含有丁苯粘結(jié)劑、羧甲基纖維素鈉和導(dǎo)電炭黑的漿料涂布形成。作為本發(fā)明鋰離子電池的一種改進(jìn),所述鋰離子電池為卷繞型鋰離子電池,低熔點(diǎn)涂層和導(dǎo)電電阻層涂布在正負(fù)極片的卷繞起始端或結(jié)束端。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明采用物理短路的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)電池的過(guò)充保護(hù),既有效保證了電池在過(guò)充狀態(tài)下的安全,又不會(huì)對(duì)電池的電化學(xué)性能產(chǎn)生大的影響。附圖說(shuō)明以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式,對(duì)本發(fā)明鋰離子電池及其有益效果進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明,其中:圖1為本發(fā)明鋰離子電池第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明鋰離子電池第二實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明鋰離子電池的隔離膜開(kāi)孔示意圖。圖4為對(duì)比例1制得的鋰離子電池在1C6V過(guò)充過(guò)程中的電壓電流溫度隨時(shí)間變化的曲線圖。圖5為對(duì)比例2制得的鋰離子電池在1C6V過(guò)充過(guò)程中的電壓電流溫度隨時(shí)間變化的曲線圖。圖6為實(shí)施例1制得的鋰離子電池在1C6V過(guò)充過(guò)程中的電壓電流溫度隨時(shí)間變化的曲線圖。具體實(shí)施方式為了使本...