[發明專利]一種鋰電池正極材料、鋰電池、及鋰電池制造方法

無效

• 申請號: 201310176246.X
• 申請日: 2013-05-14
• 公開（公告）號: CN103259020A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 袁卉軍;何信;劉長昊
• 申請（專利權）人: 惠州市賽能電池有限公司
• 主分類號: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62;H01M10/0525;H01M10/42;H01M10/058
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 任海燕

技術領域

本發明涉及鋰電池技術領域，具體涉及鋰電池正極材料、鋰電池，及鋰電池制造方法。?

背景技術

目前，鋰離子電池的應用領域越來越廣泛，?從3C領域一直延伸到了電動自行車、電動摩托車和電動汽車等領域；早在2007年，Sony就因為鋰離子電池在筆記本電腦中燃燒事件，事后處理的召回、賠償帶給sony巨大的損失；近年來，隨著鋰離子電池出貨量的加大，世界各地爆出的鋰離子電池爆炸、燃燒等事故也逐漸在增多。因而，鋰離子電池的安全性能提升是鋰電行業急需解決的一個問題。?

????行業內對此問題很重視，一些鋰離子電池改善安全性能的技術不斷出現，松下首次于21世紀初申請了負極表面涂覆陶瓷層改善安全性能；東莞新能源有限公司于2007年也申請了正負極添加三氧化二鋁改善安全性能的專利；德賽聚能電池有限公司于2009年也申請了電解液中加入安全添加劑來改善鋰離子電池安全性的專利；等等。而這些技術都是引入惰性的陶瓷材料，惰性材料加入后增加了鋰離子電池的電阻，共同的缺陷就是安全改善效果不明顯，而且對鋰離子電池的電性能影響很大，而且操作不方便，增加很多的設備投資和人工投資。所以這種解決方法并不能令人滿意。?

發明內容

本發明實施例的目的在于克服現有技術的上述問題，提出一種安全性能高、循環性能好、放電效果佳的正極材料。?

本發明實施例的另一目的在于提供一種含有該類材料的鋰電池及該鋰電池制造方法。

本發明采取的設計方案為：?

一種鋰離子電池正極材料，包括導電聚合物材料、導電炭黑。

優選的，所述的導電聚合物材料由聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、聚丙苯、聚偏氟乙烯中的一種或者幾種混合而成。?

優選的，所述的導電聚合物材料占整體質量百分數為3～8%。?

一種鋰離子電池，包括正極極片、負極極片、隔膜，所述的正極極片包括權利要求1至3任一項所述的正極材料；負極極片包括正溫度系數的無機導電材料、導電炭黑；隔膜上涂覆正溫度系數無機材料和/或正溫度系數高分子導電聚合物。?

優選的，所述的正溫度系數的無機導電材料為鈦酸鋇，三氧化二釩，五氧化二釩中的一種或者幾種混合而成。?

優選的，所述的正溫度系數的無機導電材料占負極極片整體質量百分數為3～8%.?

優選的，所述的正溫度系數無機材料為鈦酸鋇，所述的正溫度系數高分子導電聚合物為聚乙烯。

一種鋰離子電池制造方法，包括以下步驟：?在正極制造過程中，占正極材料整體質量百分數為3～8%導電聚合物材料和其他正極材料混合后，加入溶劑中攪拌形成正極漿料，所述的其他正極材料包括導電炭黑；在負極制造過程中，占正極材料整體質量百分數為3～8%的正溫度系數無機導電材料和其他負極材料混合后，加入溶劑中攪拌形成負極漿料，所述的其他負極材料包括導電炭黑；在隔膜上面涂覆鈦酸鋇和/或聚乙烯，此過程在隔膜成品上再利用凹版印刷技術涂覆一層該類物質。?

優選的，在隔膜上面涂覆鈦酸鋇和/或聚乙烯的厚度為3-5微米。?

優選的，占正極材料整體質量百分數為5%聚乙烯和其他正極材料混合后，加入溶劑中攪拌形成正極漿料；占負極材料整體質量百分數為5%的碳酸鋇和其他負極材料混合后，加入溶劑中攪拌形成負極漿料。?

綜上所述，本發明具有以下顯著的有益效果：?

1、??????????正極材料中加入正溫度系數的導電聚合物材料，和導電炭黑形成保護結構，這種保護結構在鋰離子電池溫度上升過快的時候，高分子聚合物急劇膨脹而阻斷電子通路使整個電池的內阻急劇上升而變成絕緣體，從而保證鋰離子電池的安全；

2、??????????負極極片中加入正溫度系數的無機導電材料，和極片中已經加入的導電炭黑形成保護結構。該類物質的電阻率會隨著溫度升高而升高，在超過120℃的高溫時，該類材料的電阻率會劇烈增加，從而使電池內阻急劇上升，類似于一個絕緣體，切斷了電流通路來保證鋰離子電池的安全。該類材料在溫度降低時，電阻率會下降，電子電導提升，可以大幅提升鋰離子電池的低溫放電特性；

3、??????????隔膜上面涂覆正溫度系數無機材料或者涂覆正溫度系數高分子導電聚合物，經過涂覆的隔膜在常溫時具備良好的離子通路，在電池內部溫度升高時，正溫度系數材料的電阻率會急劇上升，使得鋰離子電池整體內阻急劇上升，而實現限流的功能，有效保護電池，改善安全性能；