[發明專利]鋰離子電池正極材料、正極制備方法及鋰離子電池

有效

• 申請號: 201310073175.0
• 申請日: 2013-03-07
• 公開（公告）號: CN103199258A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 宮嬌嬌;孫曉賓;陳平娜;梁雅明
• 申請（專利權）人: 中航鋰電（洛陽）有限公司
• 主分類號: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62;H01M4/139;H01M10/0525
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 牛愛周

1.鋰離子電池正極材料，其特征在于：包括正極活性物質、輔助分散劑、混合導電劑、粘結劑、溶劑，所述正極活性物質、輔助分散劑、混合導電劑、粘結劑、溶劑的重量份比為（87～92）:（0.5～2.0）:（2～8）:（3～7）:（60～85）。

2.根據權利要求1所述的鋰離子電池正極材料，其特征在于：所述的正極活性物質為納米磷酸鐵鋰、納米錳酸鋰、納米鈷酸鋰中的一種。

3.根據權利要求1所述的鋰離子電池正極材料，其特征在于：所述的輔助分散劑為聚陰離子型高分子聚合物，為聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、曲拉通x-100、聚苯乙烯磺酸鈉中的一種。

4.根據權利要求1所述的鋰離子電池正極材料，其特征在于：所述的混合導電劑為二元或三元復合導電劑，固定組分為碳納米管，添加組分為納米碳導電劑，納米碳導電劑為導電石墨、爐黑、科琴黑、導電炭黑、氣相生長碳纖維、乙炔黑中的一種或兩種，其中，混合導電劑中固定組分與添加組分的重量份比為1:0.3～1:4.5。

5.根據權利要求1所述的鋰離子電池正極材料，其特征在于：所述的粘結劑為L132、丁苯橡膠、羧甲基纖維素鈉中的一種。

6.根據權利要求2所述的鋰離子電池正極材料，其特征在于：所述的正極活性物質顆粒的平均尺寸在200～900納米之間。

7.根據權利要求4所述的鋰離子電池正極材料，其特征在于：所述的混合導電劑中碳納米管的長度為3～20微米，管徑為20～80納米。

8.一種如權利要求1所述的鋰離子電池正極的制備方法，其特征在于：步驟如下：準確取正極材料各組分，機械攪拌分散合漿，再調節漿料濃度后涂布極片，烘干極片即可。

9.根據權利要求8所述的鋰離子電池正極的制備方法，其特征在于：所述機械攪拌分散的公轉速度為15～35赫茲，自轉速度為10～30赫茲，攪拌時間為3～8小時。

10.根據權利要求8所述的鋰離子電池正極的制備方法，其特征在于：所述涂布極片的溫度為65～85℃，涂布速度為3～7m/min。

11.根據權利要求8所述的鋰離子電池正極的制備方法，其特征在于：所述極片的烘干溫度為70～90℃，烘干時間為5～10小時。

12.一種采用權利要求1所述正極材料的鋰離子電池，其特征在于：包括負極材料和電解液；

所述的負極材料包括負極活性物質、導電劑和粘結劑，所述負極活性物質、導電劑、粘結劑的重量份比為（90～94）:（1.5～5.0）:（0.5～3.0）；

所述的負極活性物質為人造石墨、天然石墨、中間相碳微球、軟碳、硬碳、鈦酸鋰、硅碳負極中的一種或多種的混合物；

所述的導電劑為碳納米管、導電炭黑、導電石墨、科琴黑、氣相生長碳纖維、乙炔黑中的一種或多種；

所述的粘結劑為L132、丁苯橡膠、羧甲基纖維素鈉中的一種；

所述的電解液包括鋰鹽、溶劑和添加劑，電解液中鋰鹽的濃度為0.5～2.0mol/L，溶劑與添加劑的體積百分比為（60～90%）:（10～40%）；

所述的鋰鹽為LiPF₆或LiBF₄；

所述的溶劑為碳酸酯類、醚類有機溶劑中的一種或多種的混合物，所述的碳酸酯類溶劑為碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸丙烯酯、二甲基乙烷，所述的醚類溶劑為四氫呋喃、二甲氧基烷；

所述的添加劑為亞硫酸酯添加劑、亞砜類添加劑或磺酸酯添加劑中的一種或多種的混合物，所述的亞硫酸酯添加劑為亞硫酸丁烯酯、亞硫酸乙烯酯、亞硫酸丙稀酯和二甲基亞硫酸酯，所述的亞砜類添加劑為二甲亞砜、氯化亞砜，所述的磺酸酯類添加劑為1,4-丁烷磺酸丙酯、甲基磺酸乙酯、甲基磺酸丁酯。