[發(fā)明專利]鋰離子電池用正極

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811599210.1
• 申請日: 2018-12-26
• 公開（公告）號(hào): CN109980181B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張家銘;廖世杰;劉達(dá)人;朱文彬;陳金銘
• 申請（專利權(quán)）人: 財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): H01M4/136
• 分類號(hào): H01M4/136;H01M4/131;H01M10/0525
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 任巖

一種鋰離子電池用正極，包括：一集電材料；一第一電極層，包括一磷酸錳鐵鋰(LMFP)，位于集電材料的一表面上；以及一第二電極層，包括一活性材料，位于第一電極層上，其中活性材料包括：鎳鈷錳酸鋰(NMC)、鎳鈷鋁酸鋰(NCA)、鋰鈷氧化物(LCO)、富鋰正極材料(Li?rich cathode)、或前述的組合。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋰離子電池用正極，特別是涉及一種具有多層結(jié)構(gòu)的正極。

背景技術(shù)

三元材料(NMC)具有成本低、高容量、循環(huán)性能佳等優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛的應(yīng)用在許多領(lǐng)域。但是，使用三元材料(NMC)制成的電池的倍率充放電性能及安全性較差。

目前已有技術(shù)使用磷酸錳鐵鋰(LMFP)材料和三元材料混摻來制作電極以提高電池的倍率充放電性能及安全性。然而，以混摻方式制成的電極，由于磷酸錳鐵鋰(LMFP)材料和三元材料平均分布在電極中，在充放電時(shí)，不同材料會(huì)具有不同長度的導(dǎo)電路徑，使電流無法均勻。此外，兩種材料間也會(huì)形成許多接觸介面，因而增加電池阻抗。

因此，目前亟需一利新穎的電極，可克服上述問題以提升電池的性能。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)一實(shí)施例，本發(fā)明提供一種鋰離子電池用正極，包括：一集電材料；一第一電極層，包括一磷酸錳鐵鋰(LMFP)材料，位于集電材料的一表面上；以及一第二電極層，包括一活性材料，位于第一電極層上。其中，所述活性材料包括：鎳鈷錳酸鋰(NMC)、鎳鈷鋁酸鋰(NCA)、鋰鈷氧化物(LCO)、富鋰正極材料(Li-rich cathode)、或前述的組合。

為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉出較佳實(shí)施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說明如下：

附圖說明

本發(fā)明最好配合附圖及詳細(xì)說明閱讀以便了解。要強(qiáng)調(diào)的是，依照工業(yè)上的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施，各個(gè)特征并未按照比例繪制。事實(shí)上，為了清楚地討論，可能任意的放大或縮小各個(gè)特征的尺寸。

圖1為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例顯示的鋰離子電池用正極的剖面示意圖；

圖2為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例顯示的鋰離子電池用正極的剖面示意圖；

圖3A為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例顯示的鋰離子電池的倍率充放電性能；

圖3B為根據(jù)本發(fā)明一比較例顯示的鋰離子電池的倍率充放電性能；

圖3C為根據(jù)本發(fā)明另一比較例顯示的鋰離子電池的倍率充放電性能；

圖4A為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例顯示的鋰離子電池的倍率充放電性能；

圖4B為根據(jù)本發(fā)明另一比較例顯示的鋰離子電池的倍率充放電性能；

圖5A為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例顯示的鋰離子電池的電壓溫度變化圖；

圖5B為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例顯示的穿刺實(shí)驗(yàn)后的鋰離子電池外觀；

圖6A為根據(jù)本發(fā)明另一比較例顯示的鋰離子電池的電壓溫度變化圖；

圖6B為根據(jù)本發(fā)明另一比較例顯示的穿刺實(shí)驗(yàn)后的鋰離子電池外觀。

【附圖標(biāo)記說明】

100、200～鋰離子電池用正極；

102、202～集電材料；

104、204～第一電極層；

106、206～第二電極層；

204’～第三電極層；

206’～第四電極層。

具體實(shí)施方式