一種航模飛機(jī)的鋰離子電池的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種航模飛機(jī)的鋰離子電池，包括正極片、負(fù)極片及置于正、負(fù)極片之間的隔膜與電解液，正、負(fù)極片包括極片漿料與極片基材，正、負(fù)極片表面涂覆有聚合物載體涂層且在極片基材表面造孔。本發(fā)明通過對(duì)極片基材造孔，減小極片的阻抗，提高鋰離子電池的性能，由聚合物載體涂層產(chǎn)生阻隔，阻膜不會(huì)劃傷，有效防止發(fā)生電池燃燒或爆炸。
【專利說明】 一種航模飛機(jī)的鋰離子電池
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電池，具體設(shè)計(jì)一種航模飛機(jī)的鋰離子電池。
【背景技術(shù)】
[0002]航模飛機(jī)與一般載人飛機(jī)一樣,主要由機(jī)翼、尾翼、機(jī)身、起落架、發(fā)動(dòng)機(jī)和控制系統(tǒng)六部分組成。而太陽能電池板和各類電池可以作為模型飛機(jī)的動(dòng)力來源。針對(duì)使用鋰離子電池的航模飛機(jī)，我們需要考慮到航模飛機(jī)的鋰離子電池的安全問題以及鋰離子電池的性能，現(xiàn)有鋰離子電池的性能大都不是很理想，而且，電池的正、負(fù)極片表面有時(shí)很多高度為幾微米的凸點(diǎn)，這些凸點(diǎn)使得在航模飛機(jī)使用鋰離子電池的過程中，因?yàn)閿D壓、震動(dòng)、碰撞在正、負(fù)極極片之間的隔膜產(chǎn)生劃傷或刺破，引起正、負(fù)極片接觸短路，而電池在航模飛機(jī)使用中至關(guān)重要，電池在使用過程中損壞，則使用鋰離子電池為動(dòng)力的航模飛機(jī)將失去動(dòng)力來源，很有可能面臨墜毀或起火的危險(xiǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供了一種航模飛機(jī)的鋰離子電池具有性能強(qiáng)且安全性好的優(yōu)點(diǎn)。
[0004]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0005]一種航模飛機(jī)的鋰離子電池，包括正極片、負(fù)極片及置于正、負(fù)極片之間的隔膜與電解液，所述正、負(fù)極片包括極片漿料與極片基材，所述正、負(fù)極片表面涂覆有聚合物載體涂層且在極片基材表面造孔。
[0006]所述聚合物載體涂層由聚合物與阻燃劑組成，其中阻燃劑在聚合物載體涂層中的重量百分比為10%?80%，所述聚合物在聚合物載體涂層中的重量百分比為20%?90%。
[0007]所述聚合物為偏氟乙烯、偏氟乙烯?六氟丙烷共聚物、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、氧化聚乙烯中的一種至三種混合。
[0008]所述阻燃劑為氧化鎂、三氧化二鋁中的一種或其混合物。
[0009]所述的聚合物載體涂層的制作包括以下步驟:
[0010]A、按重量10%?40%的聚合物，20%?60%的溶劑，5%?％35.6%的阻燃劑和5%?20%的易揮發(fā)性添加劑混合配制成涂層涂液；
[0011]B、將涂層涂覆在正極片、負(fù)極片的表面上；
[0012]C、真空烘烤，去除圖層中的溶劑和易揮發(fā)性添加劑。
[0013]所述易揮發(fā)性添加劑為正丁醇，所述溶劑為N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、丙酮或丁酮。
[0014]所述極片基材所造通孔均勻分布在所述正、負(fù)極片上；所述通孔的截面形狀為圓形、橢圓形、矩形、三角形或不規(guī)則形。
[0015]在所述極片基材上通過沖孔加工、落料拉伸沖孔或者落料拉伸拉網(wǎng)，在所述極片基材上沖出若干通孔每一所述通孔的截面積為70um2?5mm2，所述正、負(fù)極片基材的厚度為5um?0.2mm，其造孔率為10%?60%。
[0016]本發(fā)明的有益效果:通過對(duì)極片基材造孔，減小極片的阻抗，提高鋰離子電池的性能，由聚合物載體涂層產(chǎn)生阻隔，阻膜不會(huì)劃傷，避免正、負(fù)極接觸而引起短路，聚合物載體涂層制造過程中溶劑和易揮發(fā)添加劑的去掉留下大量空隙，不會(huì)影響電池的其它化學(xué)性能，當(dāng)其它原因引起電池內(nèi)部溫度過高時(shí)，聚合物載體涂層中的聚合物分子開始進(jìn)入熔融狀態(tài)，均勻的與圖層中的氧化鎂和三氧化二鋁粒子均勻地覆蓋住正、負(fù)極片的整個(gè)表面，避免了電池內(nèi)部的有機(jī)電解質(zhì)與正、負(fù)電極發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)，發(fā)生電池燃燒或爆炸。
【具體實(shí)施方式】
[0017]一種航模飛機(jī)的鋰離子電池，包括正極片、負(fù)極片及置于正、負(fù)極片之間的隔膜與電解液，正、負(fù)極片包括極片漿料與極片基材，正、負(fù)極片表面涂覆有聚合物載體涂層且在極片基材表面造孔。
[0018]聚合物載體涂層的制作包括以下步驟:
[0019]A、按重量10%?40%的聚合物，20%?60%的溶劑，5%?％35.6%的阻燃劑和5%?20%的易揮發(fā)性添加劑混合配制成涂層涂液；
[0020]B、將涂層涂覆在正極片、負(fù)極片的表面上；
[0021]C、真空烘烤，去除圖層中的溶劑和易揮發(fā)性添加劑。
[0022]聚合物載體涂層由聚合物與阻燃劑組成，其中阻燃劑在聚合物載體涂層中的重量百分比為10%?80%，聚合物在聚合物載體涂層中的重量百分比為20%?90%。
[0023]聚合物為偏氟乙烯、偏氟乙烯?六氟丙烷共聚物、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、氧化聚乙烯中的一種至三種混合。
[0024]阻燃劑為氧化鎂、三氧化二鋁中的一種或其混合物。易揮發(fā)性添加劑為正丁醇，溶劑為N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、丙酮或丁酮。
[0025]可在鋰電池極片基材的兩側(cè)表面涂覆極片漿料，而形成鋰電池極片。該鋰電池極片基材可以作為正極片或負(fù)極片的基材，選擇不同的極片漿料可以制作出正極片或負(fù)極片。鋰電池極片基材可以選用銅箔或鋁箔，可以根據(jù)需要制作成正極基材或負(fù)極基材。成型后的基材的厚度為5um?0.2mm,可以根據(jù)要求選擇不同的厚度。在基材上通過機(jī)加工做出若干通孔，極片基材所造通孔均勻分布在所述正、負(fù)極片上；通孔的截面形狀為圓形、橢圓形、矩形、三角形或不規(guī)則形。該等通孔貫通基材兩側(cè)表面，其造孔率為10%?60%，可以根據(jù)需要調(diào)整密度，使得涂覆在基材兩側(cè)表面的極片漿料可以通過通孔接觸導(dǎo)通，從而提高了極片基材的透過性，增加了極片漿料的揮發(fā)性，能夠幫助電池容量提高20%?40%。而且，由于通孔的設(shè)置，減少了基材的材料的使用，節(jié)約了成本。
[0026]可選取通孔為圓形通孔，通過沖壓成型均勻的分布在基材上，其孔徑為8um?2_之間在制備本發(fā)明的鋰電池極片時(shí)，首先需要制備鋰電池極片基材。對(duì)于鋰電池極片基材的制備，首先加工出厚度在0.5um?Imm之間的銅箔、或鋁箔等基材；然后，采用機(jī)加工方式在基材上制備若干通孔，使得通孔貫穿基材兩側(cè)表面。通過沖孔工藝，在基材上沖出均勻分布的若干通孔。當(dāng)然，還可以通過落料拉伸沖孔、落料拉伸拉網(wǎng)等工藝，連續(xù)地在極片基材上加工出均勻分布的通孔。
[0027]然后在極片基材后涂上極片漿料，形成正、負(fù)極片，雙面厚度加上極片基材的厚度只是在100um-120um之間。
[0028]在將取100份聚合物偏氟乙烯和180份二甲基酰胺混合后在60度溫度下攪拌溶解，加入1.1份平均直徑為2um的氧化鎂和20份易揮發(fā)性添加劑正丁醇，高速攪拌使阻燃劑和易揮發(fā)劑分散均勻。用涂布的方式把涂層涂液在正極和負(fù)極兩個(gè)極片上下表面上，涂覆平均厚度為8um。把極片放在90°C的真空烤箱中烘烤2小時(shí)，把二甲基甲酰胺和易揮發(fā)性添加劑除去，得到厚度為5um的聚合物載體涂層。MgO在聚合物載體涂層中的重量比例為1%。
[0029]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種航模飛機(jī)的鋰離子電池，包括正極片、負(fù)極片及置于正、負(fù)極片之間的隔膜與電解液，所述正、負(fù)極片包括極片漿料與極片基材，其特征在于:所述正、負(fù)極片表面涂覆有聚合物載體涂層且在極片基材表面造孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種航模飛機(jī)的鋰離子電池，其特征在于:所述聚合物載體涂層由聚合物與阻燃劑組成，其中阻燃劑在聚合物載體涂層中的重量百分比為10%~80%，所述聚合物在聚合物載體涂層中的重量百分比為20%~90%。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種航模飛機(jī)的鋰離子電池，其特征在于:所述聚合物為偏氟乙烯、偏氟乙烯-六氟丙烷共聚物、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、氧化聚乙烯中的一種至三種混合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種航模飛機(jī)的鋰離子電池，其特征在于:所述阻燃劑為氧化鎂、三氧化二鋁中的一種或其混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種航模飛機(jī)的鋰離子電池，其特征在于，所述的聚合物載體涂層的制作包括以下步驟: A、按重量10%~40%的聚合物，20%~60%的溶劑，5%~％35.6%的阻燃劑和5%~20%的易揮發(fā)性添加劑混合配制成涂層涂液； B、將涂層涂覆在正極片、負(fù)極片的表面上； C、真空烘烤，去除圖層中的溶劑和易揮發(fā)性添加劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種航模飛機(jī)的鋰離子電池，其特征在于:所述易揮發(fā)性添加劑為正丁醇，所述溶劑為N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、丙酮或丁酮。`
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種航模飛機(jī)的鋰離子電池，其特征在于:所述極片基材所造通孔均勻分布在所述正、負(fù)極片上；所述通孔的截面形狀為圓形、橢圓形、矩形、三角形或不規(guī)則形。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種航模飛機(jī)的鋰離子電池，其特征在于:在所述極片基材上通過沖孔加工、落料拉伸沖孔或者落料拉伸拉網(wǎng)，在所述極片基材上沖出若干通孔每一所述通孔的截面積為70um2~5mm2,所述正、負(fù)極片基材的厚度為5um~0.2mm,其造孔率為10% ~60%。
【文檔編號(hào)】H01M2/16GK103606645SQ201310578334
【公開日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2013年11月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月15日
【發(fā)明者】陳璇, 錢國(guó)珠, 沈春平, 黃滿湘, 秦麗, 蘇樂樂 申請(qǐng)人:江蘇天鵬電源有限公司