(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111614211.0 (22)申请日 2021.12.27 (71)申请人 天目湖先进 储能技术研究院有限公 司 地址 213300 江苏省常州市溧阳市昆仑街 道创智路2 9号228室 (72)发明人 苑克国　葛志浩　马德正　何华俊　 (74)专利代理 机构 北京慧诚智道知识产权代理 事务所 (特殊普通合伙) 11539 代理人 白洁 (51)Int.Cl. H01M 4/13(2010.01) H01M 50/449(2021.01) H01M 10/0525(2010.01) (54)发明名称 电子绝缘体耐火材料及在高安全性的锂离 子电池中的应用 (57)摘要 本发明涉及一种电子绝缘体耐火材料及在 高安全性的锂离子电池中的应用。 锂离子电池包 括： 正极、 隔膜和负极； 正极的极片和/或负极的 极片表面具有含电子绝缘体耐火材料的涂层， 和/或隔膜的表面具有含电子绝缘体耐火材料的 涂层形成的薄膜； 电子绝缘体耐火材料包括： 氧 化铝、 二氧化硅、 氧化锌、 勃母石、 快离子导体 Li5La3M12O12、 Li7La3M12O12、 Li1+xAlxM22‑x(PO4)3、 Li10M3P2S12、 Li10±1M4P2X12、 Li6PS5Cl、 Li9.54Si1.74P1.44S11.7Cl0.3、 Li3.25Ge0.25P0.75S4、 Li3PS4、 Li4Ge S4、 Li6A1 La2M52O1 2、 Li5 .5La3M61 .75A20 .25O12、 Li7La3Zr2O12、 Li7.06M73Y0.06Zr1.94O12、 Li6.5La3Zr1.75Te0.25O12中 的至少一种。 权利要求书2页 说明书6页 附图1页 CN 114284467 A 2022.04.05 CN 114284467 A 1.一种高安全性的锂离 子电池， 其特 征在于， 所述锂离 子电池包括： 正极、 隔膜和负极； 所述正极的极片和/或所述负极的极片表面具有含电子绝缘体耐火材料的涂层， 和/或 所述隔膜的表面具有含电子绝 缘体耐火材 料的涂层形成的薄膜； 所述电子绝缘体耐火材料包括： 氧化铝、 二氧化硅、 氧化锌、 勃母石、 快离子导体 Li5La3M12O12、 Li7La3M12O12、 Li1+xAlxM22‑x(PO4)3、 Li10M3P2S12、 Li10±1M4P2X12、 Li6PS5Cl、 Li9.54Si1.74P1.44S11.7Cl0.3、 Li3.25Ge0.25P0.75S4、 Li3PS4、 Li4GeS4,； Li6A1La2M52O12、 Li5.5La3M61.75A20.25O12、 Li7La3Zr2O12、 Li7.06M73Y0.06Zr1.94O12、 Li6.5La3Zr1.75Te0.25O12中的至少 一种； 其中， M1包括Nb、 Ta、 Ti、 Zr、 Y、 Nd、 Sb、 Sn、 Hf中的一种或几种； M2包括Ti、 Ge、 Zr中的一种 或几种； M3包括Ge、 Si、 Sn中的一种或几种； M4包括Ge、 Si、 Sn、 Al或P中的一种或几种， X包括 O、 S或Se中的一种或几种； A1包括Ca,Sr或Ba中的一种或几种， M5为Nb和/或Ta； M6为Nb和/或 Ta， A2包括In和/或Zr； M7为 La,Nb或Ta 中的一种或几种； 0 ≤x≤2。 2.根据权利要求1所述的锂离 子电池， 其特 征在于， 所述涂层的厚度在1 μm ‑200 μm之间。 3.根据权利要求2所述的锂离 子电池， 其特 征在于， 所述涂层的厚度在3 μm ‑40 μm之间。 4.根据权利要求1所述的锂离子电池， 其特征在于， 所述具有含电子绝缘体耐火材料的 涂层为所述电子绝 缘体耐火材 料与高分子材 料的复合材 料的涂层； 所述高分子材料具体包括： 聚环氧乙烷、 聚丙烯腈、 聚偏氟乙烯、 聚偏氟乙烯 ‑六氟丙 烯、 羧甲基纤维素、 海藻酸钠、 聚乙烯吡 咯烷酮、 聚苯乙烯 ‑丁二烯、 聚四氟乙烯、 聚乙烯醇中 的至少一种。 5.根据权利要求1或3所述的锂离子电池， 其特征在于， 所述含电子绝缘体耐火材料的 涂层通过将所述电子绝缘体耐火材料或所述复合材料与溶剂混合形成浆料， 涂覆， 辊压制 备得到； 所述浆料的溶剂包括： 二甲基亚砜、 N,N ‑二甲基甲酰胺、 N,N ‑二甲基乙酰胺、 丙酮、 异丙 醇、 吡啶、 丙酮、 乙醇、 N ‑甲基吡咯烷酮、 乙酸乙酯、 四氢呋喃、 乙腈、 碳酸乙烯酯、 碳酸丙烯 酯、 二甲基碳 酸脂中的一种或多种。 6.根据权利要求1所述的锂离子电池， 其特征在于， 所述隔膜包括： 聚烯烃隔膜、 聚酰亚 胺隔膜、 聚酰胺隔膜中的一种。 7.一种应用于高安全性的锂离子电池的电子绝缘体耐火材料， 其特征在于， 所述电子 绝缘体耐火材 料应用于为所述锂离 子电池的正极和/或负极和/或隔膜上； 所述电子绝缘体耐火材料包括： 氧化铝、 二氧化硅、 氧化锌、 勃母石、 快离子导体 Li5La3M12O12、 Li7La3M12O12、 Li1+xAlxM22‑x(PO4)3、 Li10M3P2S12、 Li10±1M4P2X12、 Li6PS5Cl、 Li9.54Si1.74P1.44S11.7Cl0.3、 Li3.25Ge0.25P0.75S4、 Li3PS4、 Li4GeS4,； Li6A1La2M52O12、 Li5.5La3M61.75A20.25O12、 Li7La3Zr2O12、 Li7.06M73Y0.06Zr1.94O12、 Li6.5La3Zr1.75Te0.25O12中的至少 一种； 其中， M1包括Nb、 Ta、 Ti、 Zr、 Y、 Nd、 Sb、 Sn、 Hf中的一种或几种； M2包括Ti、 Ge、 Zr中的一种 或几种； M3包括Ge、 Si、 Sn中的一种或几种； M4包括Ge、 Si、 Sn、 Al或P中的一种或几种， X包括 O、 S或Se中的一种或几种； A1包括Ca,Sr或Ba中的一种或几种， M5为Nb和/或Ta； M6为Nb和/或 Ta， A2包括In和/或Zr； M7为 La,Nb或Ta 中的一种或几种； 0 ≤x≤2。 8.一种锂离子电池的电极， 其特征在于， 所述电极包括上述权利要求7所述的电子绝缘权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114284467 A 2体耐火材 料。 9.一种锂离子电池的隔膜， 其特征在于， 所述隔膜包括上述权利要求7所述的电子绝缘 体耐火材 料。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114284467 A 3