[發明專利]鋰離子電池正極活性物質及其電池

無效

• 申請號: 200810026303.5
• 申請日: 2008-02-02
• 公開（公告）號: CN101232095A
• 公開（公告）日: 2008-07-30
• 發明（設計）人: 陳京才;薛建軍;童葉翔;夏信德;崔燕
• 申請（專利權）人: 廣州市鵬輝電池有限公司
• 主分類號: H01M4/58
• 分類號: H01M4/58;H01M4/48;H01M10/40
• 代理公司: 廣州市華創源專利事務所有限公司
• 代理人: 梁新杰

技術領域

本發明鋰離子電池正極活性物質及其電池屬于電池領域，特別是涉及一種具有抗過放電功能，適用于制作串聯電池組的鋰離子正極活性物質及其電池。

背景技術

便攜式電子設備，如手機，筆記本電腦，mp3播放器或便攜式視頻播放器在最近幾年比以往更加流行。其市場需求越來越大。對這些產品使用的電池具有能量密度較高和重量更輕的的要求也越來越大。最近，鋰離子充電電池由于其高能量密度，長循環壽命的耐久性和重量更輕廣泛用于大部分便攜式電子產品。鋰離子電池可能暴露在很多異常條件下，因此它必須滿足電器和環境安全條件。對商業鋰1離子電池有許多安全要求，典型的是過充安全條件。另一方面，過度放電狀態也是實際產品應用考慮的很重要的條件。但其研究相比于過充保護較少。特別是在沒有保護電路模塊(PCM)設計的電池，過放電保護是更重要的，因為保護電路不存在，應避免電流向由于過放造成反極的電池流動。常見的鋰離子電池操作電壓范圍約2.5-4.2V。人們已注意到，鋰離子電池放電電壓小于1.5V會導致負極集流體銅由于氧化形成Cu²⁺而溶出。當電池恢復正常電壓范圍時，這些離子可以還原為銅金屬。但它們會分散于活性負極材料表面，通過循環，造成容量下降或退化，甚至造成電池內部短路。對于電池組合，特別是串聯組合，為了控制電池過放，需要在每節電池上增加保護電路模塊(PCM)，這樣一方面增加了成本，另一方面也占據了電池有限的體積空間。如果不使用保護電路模塊(PCM)，或者幾節串聯電池(如3節9V)共用一個保護電路模塊(PCM)，就會出現因為一致性差異造成其中一節或幾節電池先于其他電池進入放電電壓急劇下降階段，有可能造成電池過放，甚至反極，其他電池會對反極電池充電，最終造成電池組失效。因而有必要尋求一種控制電池放電末期電壓急劇下降速度的方法。

發明內容

本發明的目的在于避免現有技術中的不足之處，針對現有技術上的難點，在于提供一種鋰離子電池正極活性物質。

本發明的目的在于提供一種非水電解質二次電池，利用鋰離子電池正極活性物質制作電池正極，該電池能夠控制電池放電末期電壓急劇下降速度。

本發明的目的是通過以下措施來達到的，

鋰離子電池正極活性物質包含有第一活性物質A和第二活性物質B，

第一活性物質A是鈮酸鋰，具有如下結構式：Li_xNb_yO_z，所述Li_xNb_yO_z選自下列物質中的一種或幾種的混合物：LiNb₃O₈，Li₂Nb₁₃O₁₃，Li₂Nb₂O₅，Li_1.9Nb₂O₅，Li_1.7Nb₂O₅，LiNbO₂，Li₈Nb₂O₉，Li₁₀Nb₂O₁₀，Li₃NbO₄，Li₄Nb₆O₁₇。

第二活性物質B是除去鈮酸鋰外的其它能摻入/脫出鋰的活性物質，選自鈷酸鋰，錳酸鋰，磷酸鐵鋰，磷酸釩鋰，鋰化鎳錳鈷三元氧化物的一種或幾種的混合物，也可以是上述物質的金屬離子摻雜改性物中的一種或幾種的混合物。

第一活性物質A和第二活性物質B質量混合比A/(A+B)為0.05-0.5之間，其中A表示鈮酸鋰的重量，B表示除鈮酸鋰外的其他正極活性物質的總重量。

第一活性物質A和第二活性物質B質量混合比A/(A+B)優選為為0.1-0.4，之間，更優選為0.05-0.5之間。