[發(fā)明專(zhuān)利]鋰二次電池正極極片、制備方法及應(yīng)用此極片的電池

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710074526.4
• 申請(qǐng)日: 2007-05-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101312242A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王晉玉;王馳偉;萬(wàn)華平;唐紅輝
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 深圳市比克電池有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01M4/02
• 分類(lèi)號(hào): H01M4/02;H01M4/36;H01M4/04
• 代理公司: 深圳創(chuàng)友專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 羅瑤;彭家恩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋰二次電池技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種鋰二次電池正極極片、其制造方法以及應(yīng)用此極片的鋰二次電池。

背景技術(shù)

鋰離子電池是一種大容量、高功率的電池，其主要應(yīng)用于小型設(shè)備上，特別是移動(dòng)電話(huà)、手提電腦、便攜式電動(dòng)工具。鋰離子電池一般是由電池蓋板組件、電池殼體、電解液以及由正、負(fù)極片和隔膜紙卷繞成的電池單元組成。其中正極活性物質(zhì)均勻地涂在正極片上，負(fù)極活性物質(zhì)也相應(yīng)地均勻地涂在負(fù)極片上面。

近年來(lái)，鋰離子電池的研究和開(kāi)發(fā)取得了可喜的成績(jī)，特別是負(fù)極性能的改善和電解質(zhì)體系的開(kāi)發(fā)都取得了很大成果，但鋰離子電池正極材料的研究顯得相對(duì)滯后，已成為制約鋰離子電池市場(chǎng)和應(yīng)用領(lǐng)域拓展的瓶頸。目前市場(chǎng)上占據(jù)主要地位的正極材料依然是鈷酸鋰，鎳鈷錳三元材料及高鎳二元材料的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用研究進(jìn)展迅猛。在用于筆記本電腦的鈷酸鋰鋰離子電池，陸續(xù)出現(xiàn)數(shù)起安全事故后，金屬鎳價(jià)的一路飆升，也給鎳鈷錳三元材料和高鎳二元材料的發(fā)展和應(yīng)用蒙上一層深深的黑影。隨著石油資源的逐漸枯竭，環(huán)保對(duì)汽車(chē)排放標(biāo)準(zhǔn)的逐漸提高，鋰離子電池作為一種清潔綠色能源，在汽車(chē)動(dòng)力方面具有廣闊的發(fā)展前景。因此開(kāi)發(fā)和應(yīng)用具有低廉價(jià)格、優(yōu)良倍率放電性能及高安全性能的正極材料成為鋰離子電池領(lǐng)域的當(dāng)務(wù)之急。

自1997年J.B.Goodenough等提出將LiFePO₄作為新型的鋰離子電池正極材料，但終因其低電導(dǎo)率、高比表面積、低倍率性能、不易涂布等加工性能的限制，一直沒(méi)有得到廣泛應(yīng)用。目前，為了解決LiFePO4低電導(dǎo)率和提高實(shí)際容量發(fā)揮而摻雜或包覆導(dǎo)電碳或一些金屬導(dǎo)電劑，這樣就對(duì)LiFePO₄正極片的涂布提出了更高的要求。因此，迫切需要開(kāi)發(fā)新的技術(shù)，以解決LiFePO₄正極材料不易涂布、且涂布后極片容易出現(xiàn)裂紋和掉料現(xiàn)象的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述問(wèn)題，提供一種具有易于涂布、不會(huì)出現(xiàn)裂紋和掉料現(xiàn)象且具有優(yōu)異電學(xué)性能的含LiFePO₄的鋰二次電池正極極片。

本發(fā)明的另一目的在于提供上述鋰二次電池正極極片的制備方法。

本發(fā)明的再一目的在于提供包含上述鋰二次電池正極極片的鋰離子電池。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：

本發(fā)明公開(kāi)了一種鋰二次電池正極極片，包括集流體以及集流體上的正極材料涂覆層，

所述涂覆層包括涂布在集流體上的一次涂覆層及涂布在一次涂覆層上的二次涂覆層；

所述一次涂覆層含有導(dǎo)電碳材料；

所述二次涂覆層中含有選自通式LiFe_xM_yPO₄所表示的鋰化合物中的至少一種，其中，0<x≤1，0≤y≤0.5，M選自Mg、Ca、Sr、Ba、Ti、Cr、Mn、Ni、Co、Cu、Al中的至少一種。

優(yōu)選的，所述二次涂覆層中還含有導(dǎo)電碳材料。

所述導(dǎo)電碳材料優(yōu)選為選自導(dǎo)電石墨、導(dǎo)電乙炔黑、導(dǎo)電碳黑、納米導(dǎo)電碳、導(dǎo)電氣相生長(zhǎng)碳纖維中的至少一種。

在本發(fā)明優(yōu)選的具體實(shí)施方式中，所述一次涂覆層中還含有下列通式所表示的鋰化合物中的至少一種，

LiA_aB_bC_cM_tO₂，式中，A、B、C分別為Co、Ni、Mn，M選自Mg、Ca、Sr、Ba、Ti、Cr、Mn、Fe、Ni、Co、Cu、Al中的至少一種，0≤a≤1，0≤b≤1，0≤c≤1，0≤t≤1；

Li_1+dMn_2-yM_yO₄，式中，-0.15≤d≤0.15，0≤y≤0.5，M選自Mg、Ca、Sr、Ba、Ti、Cr、Mn、Fe、Ni、Co、Cu、Al中的至少一種；

LiFe_xM_yPO₄，式中，0<x≤1，0≤y≤0.5，M選自Mg、Ca、Sr、Ba、Ti、Cr、Mn、Ni、Co、Cu、Al中的至少一種。

所述一次涂覆層的厚度為0.002～0.20mm，優(yōu)選為0.002～0.12mm，一次涂覆層與二次涂覆層的厚度之和為0.08～0.30mm，優(yōu)選為0.10～0.25mm。

所述一次涂覆層與二次涂覆層中還含有粘接劑。

優(yōu)選的，所述粘接劑為選自聚偏二氟乙烯、聚全氟乙丙稀、聚四氟乙烯、乙烯—四氟乙烯共聚物中的至少一種。