[發明專利]正極活性材料、正極材料、鋰離子電池及其驅動的裝置和制備方法

在審

• 申請號: 201810277065.9
• 申請日: 2018-03-30
• 公開（公告）號: CN108390058A
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發明（設計）人: 蘇凱;喬喬;陸文寧
• 申請（專利權）人: 北京國能電池科技股份有限公司
• 主分類號: H01M4/505
• 分類號: H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525;H01M10/058
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 李進

本發明提供了一種正極活性材料、正極材料、鋰離子電池及其驅動的裝置和制備方法，涉及鋰離子電池的技術領域，該正極活性材料包含532型鎳錳鈷酸鋰和錳酸鋰，該正極材料和鋰離子電池包含上述正極活性材料，具有安全性高和成本低的優點，解決了現有技術中存在的缺少一種在降低鋰離子電池成本的同時還能提高鋰離子電池安全性的正極活性材料、正極材料和鋰離子電池及其制備方法的技術問題。

技術領域

本發明涉及鋰離子電池領域，尤其是涉及一種正極活性材料、正極材料、鋰離子電池及其驅動的裝置和制備方法。

背景技術

鋰離子電池是一種二次電池，即充電電池，它主要依靠鋰離子在正極和負極之間移動來工作。在充放電過程中，Li⁺在兩個電極之間往返嵌入和脫嵌：充電時，Li⁺從正極脫嵌，經過電解質嵌入負極，負極處于富鋰狀態；放電時則相反。電池一般采用含有鋰元素的材料作為電極，是現代高性能電池的代表。

鋰離子電池的正極活性材料通常為鋰鈷氧化物、鋰鎳氧化物和鋰錳氧化物，其中鈷酸鋰是目前應用最廣的電池材料，但鈷資源日益匱乏，價格昂貴，且鈷酸鋰電池在使用過程中存在安全隱患。因此，一種在降低鋰離子電池成本的同時還能提高鋰離子電池安全性的正極活性材料是目前市場需要的。

有鑒于此，特提出本發明。

發明內容

本發明的第一目的在于提供一種正極活性材料，本發明的第二目的在于提供一種包含上述正極活性材料的正極材料，本發明的第三目的在于提供一種包含上述正極活性材料或上述正極材料的鋰離子電池，本發明的第四目的在于提供了一種上述鋰離子電池驅動的裝置，本發明的第五目的在于提供一種上述鋰離子電池的制備方法，解決了現有技術中存在的缺少一種成本低，安全性高的正極活性材料、正極材料和鋰離子電池及其制備方法的技術問題。

為解決上述技術問題，本發明特采用如下技術方案：

一種正極活性材料，所述正極活性材料包含質量比為5.2:1-4:6的532 型鎳錳鈷酸鋰和錳酸鋰，所述質量比優選為8:2-5:5，進一步優選為6:4；

所述532型鎳錳鈷酸鋰的化學式為LiNi_0.5Mn_0.3Co_0.2O₂。

一種正極材料，包含上述正極活性材料。

進一步的，所述正極材料還包括正極粘結劑和正極導電劑；

優選地，所述正極粘結劑包括PVDF；

優選地，所述正極導電劑包括導電碳黑。

進一步的，所述正極材料按重量份數計包括正極活性材料90-98份、正極粘結劑0.5-3份和正極導電劑0.5-3份；

優選地，所述正極材料按重量份數計包括正極活性材料93-97份、正極粘結劑1-2份和正極導電劑1-2份。

一種鋰離子電池，包含上述正極活性材料或上述正極材料。

進一步的，所述鋰離子電池還包括負極材料，所述負極材料包括負極活性材料、負極粘結劑和負極導電劑；

優選地，所述負極材料按重量份數計包括負極活性材料92-98份、負極粘結劑0.5-7份和負極導電劑0.5-4份；

進一步優選地，所述負極材料按重量份數計包括負極活性材料94-96 份、負極粘結劑1-6份和負極導電劑0.5-2份。

進一步的，所述負極活性材料包括天然石墨、人造石墨、軟碳和硬碳中的一種或多種。

進一步的，所述負極粘結劑包括CMC和SBR；

優選地，CMC和SBR的質量比為0.5:3-3.5:0.5；