一种混合正极材料、使用该正极材料的正极片及锂离子电池的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种混合正极材料、使用该正极材料的正极片及锂离子电池。
【背景技术】
[0002]目前，锂离子电池正极材料主要有钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂及磷酸亚铁锂。其中，钴酸锂仍是市场主流，但是钴资源有限、价格昂贵，且钴有毒及安全性差等缺点限制了钴酸锂在未来的大规模应用。镍酸锂的实际容量较钴酸锂高，镍的价格较钴便宜，但是镍酸锂制备困难、热稳定性差。锰酸锂具有原料丰富、价格低廉、环境友好、热稳定性好的优势，但锰酸锂的容量低、循环性能差。镍钴锰酸锂和镍钴铝酸锂能量密度高，但热稳定性较差。磷酸亚铁锂价格低廉、资源丰富、循环性能良好、热稳定性优、环境友好，但导电性差、密度低。这些材料自身都存在不足，不能满足人们使用的要求，制约了其在锂离子电池正极材料领域的进一步应用。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种混合正极材料、使用该正极材料的正极片及锂离子电池。
[0004]本发明通过如下技术方案实现上述目的:
[0005]—种混合正极材料，包括活性物质、导电剂和粘结剂，所述活性物质为镍钴铝酸锂和磷酸亚铁锂的混合材料，按重量百分比计，所述活性物质为97%?70%，所述导电剂为I %?20 %，所述粘结剂为2 %?1 %，其中所述磷酸亚铁锂占所述活性物质的5 %?95 %。
[0006]所述导电剂为乙炔黑、炭黑或石墨中的任意一种。
[0007]所述粘结剂为聚偏氟乙烯。
[0008]—种使用任一上述的混合正极材料制备的正极片。
[0009]制备所述正极片的溶剂为N-N-二甲基吡咯烷酮。
[0010]—种锂离子电池，包括正极、负极和电解液，所述正极使用要求4-5任一所述的正极片。
[0011]所述锂离子电池采用26800圆柱电芯。
[0012]所述负极为人造石墨。
[0013]所述电解液为LiPF6。
[0014]所述电解液溶剂为质量比为2:5:1的碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯和碳酸甲乙酯。
[0015]与现有技术相比，本发明的有益效果是:本发明的一种混合正极材料、使用该正极材料的正极片及锂离子电池，合了磷酸亚铁锂和镍钴铝酸锂的优势，补足了单方面材料的劣势，满足了市场对锂离子电池的要求，有利于锂离子电池的广泛应用。
【附图说明】
[0016]图1是本发明实施例的混合后的克容量与混合比例的关系图。
【具体实施方式】
[0017]实施例:
[0018]本实施例的一种混合正极材料，包括活性物质、导电剂和粘结剂，活性物质为镍钴铝酸锂和磷酸亚铁锂的混合材料，按重量百分比计，导电剂为4%的炭黑，粘结剂为4%的聚偏氟乙烯，活性物质为92%，以磷酸亚铁锂占活性物质的5 %?95%，制作不同比例的正极片，制备正极片的溶剂为N-N-二甲基吡咯烷酮。测试混合后的克容量与活性物质混合比例的关系数据如图1所示。
[0019]一种锂离子电池，包括正极、负极和电解液，正极使用上述的正极片。锂离子电池采用26800圆柱电芯。负极为人造石墨。电解液为LiPF6(1.25mol/L)。电解液溶剂为质量比为2:5:1的碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯和碳酸甲乙酯。
[0020]经过测试本实施例与传统磷酸亚铁锂或镍钴铝酸锂电池相比:
[0021]1、工作电压高(2.75V?4.2V)，与镍钴铝酸锂电池一致，优于磷酸亚铁锂电池；
[0022]2、能量密度高:磷酸亚铁锂的压实密度在2.0?2.4g/cc之间，镍钴铝酸锂的压实密度可达3.5?3.9g/cc之间，混合后的压实密度为2.4-3.9g/cc ；
[0023]3、优异的安全特性:本实施例的电池安全性秉承了磷酸铁锂的特性，尤其是在耐过充方面，其性能与磷酸亚铁锂一致。
[0024]本实施例的一种混合正极材料、使用该正极材料的正极片及锂离子电池，合了磷酸亚铁锂和镍钴铝酸锂的优势，补足了单方面材料的劣势，满足了市场对锂离子电池的要求，有利于锂离子电池的广泛应用。
[0025]以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种混合正极材料，其特征在于:包括活性物质、导电剂和粘结剂，所述活性物质为镍钴铝酸锂和磷酸亚铁锂的混合材料，按重量百分比计，所述活性物质为97%?70%，所述导电剂为1%?20%，所述粘结剂为2%?10%，其中所述磷酸亚铁锂占所述活性物质的5%?95% ο2.根据权利要求1所述的一种混合正极材料，其特征在于:所述导电剂为乙炔黑、炭黑或石墨中的任意一种。3.根据权利要求1所述的一种混合正极材料，其特征在于:所述粘结剂为聚偏氟乙烯。4.一种使用根据权利要求1-3任一所述的混合正极材料制备的正极片。5.根据权利要求4所述的正极片，其特征在于:制备所述正极片的溶剂为N-N-二甲基吡咯烷酮。6.—种锂离子电池，包括正极、负极和电解液，其特征在于:所述正极使用要求4-5任一所述的正极片。7.根据权利要求6所述的锂离子电池，其特征在于:所述锂离子电池采用26800圆柱电芯。8.根据权利要求6所述的锂离子电池，其特征在于:所述负极为人造石墨。9.根据权利要求6所述的锂离子电池，其特征在于:所述电解液为LiPF6。10.根据权利要求6所述的锂离子电池，其特征在于:所述电解液溶剂为质量比为2:5:1的碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯和碳酸甲乙酯。
【专利摘要】本发明揭示了一种混合正极材料，包括活性物质、导电剂和粘结剂，所述活性物质为镍钴铝酸锂和磷酸亚铁锂的混合材料，按重量百分比计，所述活性物质为97％～70％，所述导电剂为1％～20％，所述粘结剂为2％～10％，其中所述磷酸亚铁锂占所述活性物质的5％～95％。本发明的一种混合正极材料、使用该正极材料的正极片及锂离子电池，合了磷酸亚铁锂和镍钴铝酸锂的优势，补足了单方面材料的劣势，满足了市场对锂离子电池的要求，有利于锂离子电池的广泛应用。
【IPC分类】H01M4/136, H01M4/62, H01M4/525, H01M4/36, H01M10/0525, H01M4/58
【公开号】CN105591086
【申请号】CN201610157099
【发明人】尚随军, 郑荣鹏, 毛焕宇, 刘贯东, 吴刚
【申请人】苏州宇量电池有限公司
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2016年3月18日