[發(fā)明專利]一種鋰離子電池

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711473907.X
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108232198A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐聯(lián)興;劉右軍;鄭正坤
• 申請（專利權(quán)）人: 東莞力朗電池科技有限公司
• 主分類號: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62;H01M4/131;H01M4/133;H01M4/13;H01M10/0525
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 潘俊達(dá)

本發(fā)明提供一種鋰離子電池，包括正極片、負(fù)極片、間隔于正極片與負(fù)極片之間的隔離膜以及電解液；正極片包括正極集流體和涂布于正極集流體的正極活性物質(zhì)層，正極活性物質(zhì)層包括正極活性物質(zhì)、正極導(dǎo)電劑和正極粘結(jié)劑；負(fù)極片包括負(fù)極集流體和涂布于負(fù)極集流體的負(fù)極活性物質(zhì)層，負(fù)正極活性物質(zhì)層包括正極活性物質(zhì)、負(fù)極導(dǎo)電劑、負(fù)極粘結(jié)劑和負(fù)極增稠劑；正極活性物質(zhì)層或者負(fù)極活性物質(zhì)層還添加有導(dǎo)電高分子聚合物，導(dǎo)電高分子聚合物為具有共軛分子結(jié)構(gòu)的高分子化合物及其改性物質(zhì)。相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明能有效地降低了非活性物質(zhì)在電池中所占的比例，從而提高電池的能量密度和循環(huán)性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鋰離子電池。

背景技術(shù)

作為新能源汽車的核心部件之一鋰離子電池備受關(guān)注，其能量密 度的大小直接關(guān)系到新能源汽車在相同設(shè)計(jì)條件下的續(xù)航里程。因 此，對于動力型的鋰離子電池，提高其能量密度迫在眉睫。

對于鋰離子電池能量密度的提升目前通用的方法有如下幾種:1) 使用高比容量的活性物質(zhì)，然而現(xiàn)有技術(shù)條件中，正極活性物質(zhì)的克 比容量已經(jīng)發(fā)揮到了極限，能夠提升的空間非常有限，對于負(fù)極材料 目前大量商業(yè)化使用的天然石墨和人造石墨其容量發(fā)揮也基本接近 理論容量，而更高容量的含硅負(fù)極或者合金負(fù)極材料目前正處于初始 應(yīng)用階段；2)提高電池使用電壓，但是該辦法通常是在數(shù)碼產(chǎn)品中 所使用的，動力型的鋰離子電池由于考慮到安全可靠性的問題，使用 高電壓體系具有較大的安全隱患，特別是經(jīng)過多組串并聯(lián)的動力電池 組其安全隱患會更大；3)減少非活性物質(zhì)的體積占比，這是目前最有效的方法，在鋰離子電池中非活性物質(zhì)非常之多，其中同活性物質(zhì) 聯(lián)系最緊密的非活性物質(zhì)就是電極配方中的導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑，因此， 如何有效地降低導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑等非活性物質(zhì)在電池中所占的比例 是目前所要解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種鋰離子電 池，有效地降低了非活性物質(zhì)在電池中所占的比例，提高電池的能量 密度和循環(huán)性能。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種鋰離子電池，包括正極片、負(fù)極片、間隔于正極片與負(fù)極片 之間的隔離膜以及電解液；所述正極片包括正極集流體和涂布于所述 正極集流體的正極活性物質(zhì)層，所述正極活性物質(zhì)層包括正極活性物 質(zhì)、正極導(dǎo)電劑和正極粘結(jié)劑；所述負(fù)極片包括負(fù)極集流體和涂布于 所述負(fù)極集流體的負(fù)極活性物質(zhì)層，所述負(fù)正極活性物質(zhì)層包括正極 活性物質(zhì)、負(fù)極導(dǎo)電劑、負(fù)極粘結(jié)劑和負(fù)極增稠劑；所述正極活性物 質(zhì)層或者所述負(fù)極活性物質(zhì)層還添加有導(dǎo)電高分子聚合物，所述導(dǎo)電 高分子聚合物為具有共軛分子結(jié)構(gòu)的高分子化合物及其改性物質(zhì)。

需要說明的是，具有共軛分子結(jié)構(gòu)的高分子化合物及其改性物質(zhì) 的特點(diǎn)在于：在共軛分子中，σ鍵是定域鍵，構(gòu)成分子骨架；而垂直 于分子平面的p軌道組合成離域π鍵，所有π電子在整個分子骨架內(nèi) 運(yùn)動。離域π鍵的形成，增大了π電子活動范圍，使體系能級降低、 能級間隔變小，增加物質(zhì)的導(dǎo)電性能。也就是說，本發(fā)明中的導(dǎo)電高 分子聚合物具有提高電池的導(dǎo)電性性能，從而能減少正極導(dǎo)電劑或負(fù) 極導(dǎo)電劑的用量。除此之外，本發(fā)明的導(dǎo)電高分子聚合物與正極粘結(jié) 劑或負(fù)極粘結(jié)劑混合后，其能有效地提高粘接能力，從而可以降低正 極粘結(jié)劑或負(fù)極粘結(jié)劑的使用量。綜上，導(dǎo)電高分子聚合物的加入能 改善電池的導(dǎo)電性和粘接能力，從而能減少非活性物質(zhì)的使用量，有 效地提高電池的能量密度。

作為本發(fā)明所述的鋰離子電池正極的一種改進(jìn)，在所述正極活性 物質(zhì)層中，所述導(dǎo)電高分子聚合物與所述正極粘結(jié)劑的質(zhì)量比為 9:1～1:9。優(yōu)選的，所述導(dǎo)電高分子聚合物與所述正極粘結(jié)劑的質(zhì)量比 為4:1～1:4。由于導(dǎo)電高分子聚合物的粘接性能差于粘結(jié)劑，導(dǎo)電性 能差于導(dǎo)電劑，因此，導(dǎo)電高分子聚合物的添加比例不宜過高，否則 會影響極片的粘接性能或?qū)щ娦阅?。而?dǎo)電高分子聚合物的添加比例 也不宜過低，否則對電極整體非活性物質(zhì)的降低就不會太明顯，從而 不能體現(xiàn)提升能量密度的優(yōu)點(diǎn)。