一种复合型锂离子电池正极的制作方法

文档序号:9669500阅读:454来源:国知局
一种复合型锂离子电池正极的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种锂离子电池的正极。
【背景技术】
[0002]锂离子电池应用领域广,包括手机、笔记本电脑等电子终端设备,甚至是走向了电动汽车和储能技术领域;锂离子电池从结构上分为正极、负极、隔膜、电解液和外壳。其中,正极材料一般包括正极活性物质、导电剂和粘结剂。
[0003]目前锂离子电池常用的导电剂是颗粒状导电剂,包括乙炔黑、碳黑、人造石墨和天然石墨等,另一类导电剂是纤维状导电剂,金属纤维、气相生长碳纤维VGCF、碳纳米管CNTs等。纤维状导电剂相对颗粒状导电剂有较大的长径比,有利于形成导电网络,并且电阻率极小,具有较高的导电性,而颗粒状导电剂相对纤维状导电剂不易出现团聚的现象,性能更加稳定。
[0004]随着锂离子电池使用范围越来越大,人们对锂离子电池的各项性能要求也原来越高,包括电池容量、导电性、安全性和循环稳定性等。

【发明内容】

[0005]本发明的目的是提供一种复合型锂离子电池正极,使锂离子电池具有更好的导电性能、循环稳定性以及安全环保性。
[0006]为实现上述目的,本发明的技术方案为:
一种复合型锂离子电池正极,由正极材料和集流体组成,其中,正极材料包括正极活性物质、导电添加剂以及粘结材料,集流体为铝箔;在上述正极材料中,各组分按重量百分比计,正极活性物质:导电添加剂:粘结材料为95-98:0.5-1.5:0.5-1.5 ;按重量百分比计,上述正极活性物质中包括25-35%的镍钴酸锂,45-55%的三元材料和15-25%的锰酸锂。
[0007]更优地,正极活性物质:导电添加剂:粘结材料为98:1:1 ;正极活性物质中包括28%的镍钴酸锂,52%的三元材料和20%的锰酸锂。
[0008]更具体地,导电添加剂为石墨和碳纳米管的复合材料,其重量比为3:7。
[0009]更具体地,上述粘结材料为聚偏氟乙烯(PVDF)。
[0010]本发明的优点和有益效果在于:
1)采用镍钴酸锂、三元材料和锰酸锂复合材料作为正极活性物质,有利于提高锂离子电池的电池容量、导电性能和安全性能;
2)采用石墨和碳纳米管的复合材料作为导电添加剂,能够利用颗粒导电剂和纤维粧导电剂的各自优势,形成协同效应,更有利于提高复合正极锂离子电池的高倍率放电能力和循环性能。
[0011]3)由于上述正极活性物质和导电添加剂均采用复合材料,有利于形成网络状和镶嵌状结构,提高了正极材料的强度,可降低粘结剂的用量,而PVDF的用量减少不仅能够降低成本,减小对环境的污染,还能够降低正极的电阻,提高电池的导电性能。
【具体实施方式】
[0012]下面结合实施例,对本发明的【具体实施方式】作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0013]本发明具体实施的技术方案是:
一种复合型锂离子电池正极,由正极材料和集流体组成,其中,正极材料包括正极活性物质、导电添加剂以及粘结材料,集流体为铝箔;在上述正极材料中,各组分按重量百分比计,正极活性物质:导电添加剂:粘结材料为98:1:1 ;正极活性物质中包括28%的镍钴酸锂,52%的三元材料和20%的锰酸锂;导电添加剂为石墨和碳纳米管的复合材料,其重量比为3:7 ;粘结材料为聚偏氟乙烯(PVDF)。
[0014]以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种复合型锂离子电池正极,由正极材料和集流体组成,所述的正极材料包括正极活性物质、导电添加剂以及粘结材料,所述的集流体为铝箔;其特征在于,所述的正极材料中,各组分按重量百分比计,正极活性物质:导电添加剂:粘结材料为95-98: 0.5-1.5:0.5-1.5 ;按重量百分比计,所述的正极活性物质中包括25-35%的镍钴酸锂,45-55%的三元材料和15-25%的锰酸锂。2.根据权利要求1中所述的复合型锂离子电池正极,其特征在于,所述的正极活性物质:导电添加剂:粘结材料为98:1:1 ;所述的正极活性物质中包括28%的镍钴酸锂,52%的三元材料和20%的锰酸锂。3.根据权利要求2中所述的复合型锂离子电池正极,其特征在于,所述的导电添加剂为石墨和碳纳米管的复合材料,其重量比为3:7。4.根据权利要求3中所述的复合型锂离子电池正极,其特征在于,所述的粘结材料为聚偏氟乙稀。
【专利摘要】本发明公开了一种复合型锂离子电池正极,由正极材料和集流体组成,正极材料包括正极活性物质、导电添加剂以及粘结材料,集流体为铝箔;在正极材料中,正极活性物质:导电添加剂:粘结材料为93-97:0.5-1.5:1-3;正极活性物质中包括25-35%的镍钴酸锂,45-55%的三元材料和15-25%的锰酸锂;导电添加剂为石墨和碳纳米管的复合材料;粘结材料为聚偏氟乙烯。本发明中公开的锂离子电池的正极具有良好的循环容量、导电性能和高温稳定性。
【IPC分类】H01M4/62, H01M4/525, H01M10/0525, H01M4/505
【公开号】CN105428659
【申请号】CN201510985402
【发明人】王海波
【申请人】苏州格瑞动力电源科技有限公司
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年12月25日
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