[發明專利]鋰離子電極材料及鋰離子動力電池

無效

• 申請號: 201210218739.0
• 申請日: 2012-06-28
• 公開（公告）號: CN103515610A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 陶芝勇;郭永興;曾紀術;曾堅義
• 申請（專利權）人: 深圳市海盈科技有限公司
• 主分類號: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62;H01M4/13;H01M10/0525
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及鋰離子電池領域，特別涉及一種鋰離子電極材料及鋰離子動力電池。

背景技術

鋰二次電池是一種新型的化學電源，主要由正極、電池隔離膜、負極、電解液以及外殼等部分組成。

鋰二次電池由于具有工作電壓高、比能量密度大、循環壽命長、自放電率低、無記憶效應以及環境污染小等優點，在通訊設備、移動電子設備、電動工具、電動玩具以及航空模型上得到迅速應用普及。近年來，動力型鋰二次電池逐步在大型儲能設施、電動自行車、電動摩托車甚至電動汽車上得以應用。

隨著各種電動交通工具的普及，動力電池的需求越來越大，鋰離子動力電池憑借其獨特的優勢，已取得越來越多的市場份額，市場對動力電池要求也越來越高。

在研究本發明的過程中，本發明人發現現有技術動力鋰離子電池主要存在電池功率密度較低的問題。

發明內容

在此處鍵入發明內容描述段落。本發明實施例第一目的在于提供一種鋰離子電極材料，有利于提高電池的倍率性能和安全性以及使用壽命。

本發明實施例第二目的在于提供一種鋰離子電池，有利于提高電池的倍率性能和安全性以及使用壽命。

本發明實施例提供的一種鋰離子電極材料，由以下質量配比的各組分組成：

活性物質：93%-95%；

導電性粘結劑：0.5%-1.5%；

聚偏氟乙烯：1.5%-2.5%；

碳納米管：0.5%-3%；

導電碳黑：0%-2.5%。

可選地，所述活性物質為：磷酸鐵鋰或者錳酸鋰。

可選地，所述活性物質為：鈦酸鋰。

可選地，所述活性物質的含量為：94%。

可選地，所述導電性粘結劑為磺酸基導電聚合物。

可選地，所述磺酸基導電聚合物為聚β-磺酸乙基噻吩。

本發明實施例提供的一種鋰離子動力電池，包括由正極片、負極片以及隔膜組成的電芯體、電解液、殼體，其中，

所述隔膜間隔在任意相鄰的兩正極片、負極片之間，

所述電芯體、電解液被封裝在所述殼體內，所述電芯體浸泡在所述電解液中，

在所述正極片上涂覆有正極電極材料，所述正極電極材料由以下質量配比的各組分組成：正極活性物質：93%-95%；導電性粘結劑：0.5%-1.5%；聚偏氟乙烯：1.5%-2.5%；碳納米管：0.5%-3%；導電碳黑：0%-2.5%；

在所述負極片上涂覆有負極電極材料，所述正極電極材料由以下質量配比的各組分組成：負極活性物質：93%-95%；導電性粘結劑：0.5%-1.5%；聚偏氟乙烯：1.5%-2.5%；碳納米管：0.5%-3%；導電碳黑：0%-2.5%。

可選地，所述正極活性物質為：磷酸鐵鋰、或者錳酸鋰。

所述負極活性物質為：鈦酸鋰。

可選地，所述正極活性物質在所述正極材料中的質量百分比含量為：94%；

所述負極極活性物質在所述負極材料中的質量百分比含量為：94%。

可選地，所述導電性粘結劑為磺酸基導電聚合物。

由上可見，應用本實施例技術方案，由于在本實施例的電極材料中增加了碳納米管，，從而與其他顆粒狀活性成分形成點線接觸的橋狀結構，有利于增大與活性成分之間的導電接觸點，，從而與其他顆粒狀活性成分形成點線接觸的橋狀結構，有利于增大與活性成分之間的導電接觸點，從而大大提高了鋰離子電池的導電性，有利于提高電池的倍率性能和安全性以及使用壽命。

另外，本發明技術方案中采磺酸基導電聚合物作為用粘結劑，該粘結劑可以增加導電聚合物的溶解性。在電芯體浸泡在電解液中后，可以提高電極材料中活性物質的溶解性，使其可充分溶解在電解液中，有利于提高鋰離子的導電能力，提高鋰離子電池的導電性，最終有利于提高電池的倍率性能、安全性以及延長使用壽命。

另外，本實施例的正極材料采用鈦酸鋰，可以使鋰離子電池具有循環壽命長，放電電壓平穩，而且電解液不致發生分解，提高鋰電池安全性能；放電平臺可達1.8V，且平臺非常平坦且是一種“零應變材料”，鋰離子具有很好的遷移性，與碳負極材料相比，鈦酸鋰具有高的鋰離子擴散系數(為2?*10^-8cm²/s)，可高倍率充放電，且在循環應用過程中，鈦酸鋰的電勢比純金屬鋰的高，不易產生鋰晶枝，進一步為保障鋰電池的安全提供了保障。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，并不構成對本發明的不當限定，在附圖中：