[實用新型]一種基于三元正極材料鋰離子電池

有效

• 申請號: 201721867174.3
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN207705330U
• 公開（公告）日: 2018-08-07
• 發明（設計）人: 催小林
• 申請（專利權）人: 東莞市必揚新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M10/0525
• 分類號: H01M10/0525;H01M4/50;H01M4/52;H01M4/583;H01M4/62;H01M2/02
• 代理公司: 東莞市永邦知識產權代理事務所(普通合伙) 44474
• 代理人: 曾婉憶

本實用新型公開了一種基于三元正極材料鋰離子電池，包括電池外殼體，所述電池外殼體的內部為空心結構，所述電池外殼體內部設置有三元正極極片、碳負極極片和電解質層，所述三元正極極片和碳負極極片設置在電解質層內，且在三元正極極片與碳負極極片之間設置有隔膜保護層，三元正極極片表面涂覆有氟化鋁層，三元正極極片是由若干鎳鈷錳顆粒和若干碳納米管組成的，所述碳納米管相互纏繞形成網狀結構層，所述鎳鈷錳顆粒附著在網狀結構層表面，且在網狀結構層表面還設置有若干金屬導電顆粒，結構簡單，保證了三元正極材料的結構穩定性以及鋰離子電池的工作性能，提高了該鋰離子電池的循環使用壽命，安全可靠。

技術領域

本實用新型涉及鋰離子電池技術領域，具體為一種基于三元正極材料鋰離子電池。

背景技術

鋰離子電池由于工作電壓高、能量密度高、循環壽命長、對環境友好等特點，廣泛應用于3C數碼產品、電動汽車等領域，鋰離子電池在新能源汽車的應用在未來幾年中將呈放量式增長的趨勢，根據《節能與新能源汽車產業發展規劃》，動力電池要求到2020年能量密度達300Wh/Kg，因此，開發具有高能量密度的電池體系勢在必行。

在現有的二次電池體系中，無論從發展空間，還是從壽命、比能量、工作電壓和自放電率等技術指標來看，鋰離子電池都是當前最有競爭力的二次電池，而鋰離子電池的關鍵材料是正極材料，約占鋰離子電池成本的30％，目前市場上鋰離子電池采用的正極材料主要有鈷酸鋰、磷酸鐵鋰、錳酸鋰和三元材料等，三元材料是一種新型的電池正極材料，與鈷酸鋰等其他材料相比，具有質量比容量高、熱穩定性好、循環性能好、工作溫度寬、能量密度大等優點，良好的綜合性能，使得三元材料成為目前市場的主流，以及最具潛力的一種電池正極材料，在數碼電子產品、電動汽車、電動工具等領域具有良好的應用場景。

但是在現有采用三元正極材料的鋰離子電池在工作過程中仍會存在如下的問題：三元正極材料結構穩定性差，容易與電解液發生副反應，導致三元正極材料的坍塌，過渡金屬離子的溶解等會損害電池的循環壽命，對鋰離子電池的工作性能造成不利影響。

發明內容

為了克服現有技術方案的不足,本實用新型提供一種基于三元正極材料鋰離子電池，結構簡單，安全可靠性強，所需生產成本低，具有環保高效的優點，且能有效的解決背景技術提出的問題。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種基于三元正極材料鋰離子電池，包括電池外殼體，所述電池外殼體的內部為空心結構，所述電池外殼體內部設置有三元正極極片、碳負極極片和電解質層，所述三元正極極片和碳負極極片設置在電解質層內，且在三元正極極片與碳負極極片之間設置有隔膜保護層，三元正極極片表面涂覆有氟化鋁層，三元正極極片是由若干鎳鈷錳顆粒和若干碳納米管組成的，所述碳納米管相互纏繞形成網狀結構層，所述鎳鈷錳顆粒附著在網狀結構層表面，且在網狀結構層表面還設置有金屬導電顆粒。

進一步地，所述金屬導電顆粒可以為鋁、鐵、鎂中的任意一種，也可以是任意兩種或三種的混合物質。

進一步地，所述電池外殼體為雙層結構，包括銅質內層體和鋁合金外層體，所述銅質內層體和鋁合金外層體之間設置有導熱硅膠層。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：

(1)本實用新型通過設置氟化鋁層，一方面，對三元正極極片起到了保護的作用，避免三元正極極片與電解液直接接觸，減少了三元材料與電解液發生副反應的可能性，從而保護了三元正極極片；另一方面，提高了三元材料的性能，保證了三元正極極片工作的熱穩定性；

(2)本實用新型通過金屬導電顆粒的設置，提高了三元正極極片的導電能力以及循環壽命，使得該三元材料結構更加穩定。

附圖說明

圖1為本實用新型的整體橫切面俯視圖結構示意圖；

圖2為本實用新型的三元正極極片結構示意圖。