[發明專利]一種鋰離子電池及其正極極片

無效

• 申請號: 201210005059.0
• 申請日: 2012-01-09
• 公開（公告）號: CN102738503A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 賴旭倫
• 申請（專利權）人: 寧德新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M10/0525
• 分類號: H01M10/0525;H01M4/62
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 曹玉平

技術領域

本發明屬于鋰離子電池技術領域，尤其涉及一種能夠改善正極和電解液的接觸界面從而改善電池高溫存儲性能的鋰離子電池正極極片，以及包含該正極極片的鋰離子電池。

背景技術

鋰離子電池具有工作電壓高、壽命長和充電速度快等優點，已被應用在越來越多的領域。但是隨著技術的不斷發展，人們對鋰離子電池的能量密度也提出了越來越高的要求。

提高鋰離子電池的工作電壓是提高鋰離子電池的能量密度的行之有效的途徑之一。但是，通常在進行充電的鋰離子電池中，作為正極活性物質的金屬氧化物在高電位下顯示非常強的氧化性，很容易與電解液發生氧化反應，使其分解。尤其是在電池進行高溫存儲時，電解液的氧化分解加劇，導致比較嚴重的脹氣問題。

因此，抑制電解液和正極材料之間的氧化反應是解決鋰離子電池高溫儲存產氣變形的關鍵。

有鑒于此，確有必要提供一種在高電壓下能夠改善正極和電解液的接觸界面從而改善電池在高電壓下的高溫存儲性能的鋰離子電池正極極片，以及包含該正極極片的鋰離子電池。

發明內容

本發明的目的之一在于：針對現有技術的不足，而提供一種在高電壓下能夠改善正極和電解液的接觸界面從而改善電池在高電壓下的高溫存儲性能的鋰離子電池正極極片。

為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種鋰離子電池正極極片，包括正極集流體以及涂覆在所述正極集流體上的正極活性物質層，所述正極活性物質層包括正極活性物質、粘結劑和導電劑，所述正極活性物質層還包括有機磷酸鹽。將有機磷酸鹽直接加入到鋰離子電池正極中，可使使用該正極極片的鋰離子電池高溫儲存性能得以提高。這是因為有機磷酸鹽會在正極表面形成鈍化膜，有效地減弱了了非水電解液與正極直接的氧化反應，提高了鋰離子電池的在高電壓高溫條件下的存儲性能。所述有機磷酸鹽占所述正極活性物質層的質量百分比為0.01％～8％。如果正極極片中有機磷酸鹽的含量過多，則導致鋰離子電池的能量密度降低；如果正極極片中有機磷酸鹽的含量過少，則有機磷酸鹽不能有效地抑制電解液的氧化反應。

作為本發明鋰離子電池正極極片的一種改進，所述磷酸鹽為由下述通式(1)和/或通式(2)表示的有機磷酸鹽：

[式1]??[式2]

其中，R₁、R₂和R₃選自碳原子數為1～18的烷基及其氟取代物和氯取代物，R₁和R₂可以相同，也可以不同，這些烷基的氫原子的一部分或全部可以被氟原子或氯原子取代；M₁、M₂和M₃為第一主族金屬原子，例如：鋰，鈉，鉀等。

上述通式(1)中所表示的有機磷酸鹽化合物可以舉例如下：磷酸二-(三氟甲酯)鋰鹽、磷酸二-(五氟乙酯)鋰鹽、磷酸二-(全氟正丙酯)鋰鹽、磷酸二-(全氟異丙酯)鋰鹽、磷酸二-(全氟正丁酯)鋰鹽、磷酸二-(全氟異丁酯)鋰鹽、磷酸二-(全氟正戊酯)鋰鹽、磷酸二-(全氟正己酯)鋰鹽、磷酸二-(全氟正庚酯)鋰鹽、磷酸二-(全氟正辛酯)鋰鹽、磷酸(三氟甲酯)(五氟乙酯)鋰鹽、磷酸(三氟甲酯)(全氟正丙酯)鋰鹽、磷酸(三氟甲酯)(全氟異丙酯)鋰鹽、磷酸(三氟甲酯)(全氟異丙酯)鋰鹽、磷酸(三氟甲酯)(全氟正丁酯)鋰鹽、磷酸(三氟甲酯)(全氟異丁酯)鋰鹽、磷酸(三氟甲酯)(全氟正戊酯)鋰鹽、磷酸(三氟甲酯)(全氟正己酯)鋰鹽、磷酸(三氟甲酯)(全氟正庚酯)鋰鹽、磷酸(三氟甲酯)(全氟正辛酯)鋰鹽、磷酸二-(三氯甲酯)鋰鹽、磷酸二-(五氯乙酯)鋰鹽、磷酸二-(全氯正丙酯)鋰鹽、磷酸二-(全氯異丙酯)鋰鹽、磷酸二-(全氯正丁酯)鋰鹽、磷酸二-(全氯異丁酯)鋰鹽、磷酸二-(全氯正戊酯)鋰鹽、磷酸二-(全氯正己酯)鋰鹽、磷酸二-(全氯正庚酯)鋰鹽、磷酸二-(全氯正辛酯)鈉鹽、磷酸(三氯甲酯)(五氯乙酯)鈉鹽、磷酸(三氯甲酯)(全氯正丙酯)鈉鹽、磷酸(三氯甲酯)(全氟異丙酯)鈉鹽、磷酸(三氯甲酯)(全氯異丙酯)鈉鹽、磷酸(三氟甲酯)(全氯正丁酯)鉀鹽、磷酸(三氯甲酯)(全氯異丁酯)鉀鹽、磷酸(三氯甲酯)(全氯正戊酯)鉀鹽、磷酸(三氯甲酯)(全氯正己酯)鉀鹽、磷酸(三氯甲酯)(全氯正庚酯)鉀鹽、磷酸(三氯甲酯)(全氯正辛酯)鉀鹽、磷酸二-(全氟正十八酯)鋰鹽、磷酸(二氟甲酯)(全氟正十六酯)鋰鹽等。