[發明專利]電池正極涂層、電池正極片及鋰離子電池

在審

• 申請號: 201811646520.4
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN109830654A
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發明（設計）人: 李亮;歐瑞先;黃國文;韋麗娟
• 申請（專利權）人: 深圳市卓能新能源股份有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/62;H01M4/131;H01M10/0525;H01M10/058
• 代理公司: 廣州市越秀區哲力專利商標事務所(普通合伙) 44288
• 代理人: 齊則琳;張雷

本發明適用于鋰離子電池領域，公開了電池正極涂層、電池正極片及鋰離子電池，其中，電池正極涂層的組分包括正極活性物質、正極粘結劑、正極導電劑，正極活性物質包括三元材料LiNi_xMn_yCo_zO₂顆粒和包覆于三元材料LiNi_xMn_yCo_zO₂顆粒外的包覆層，0.5≤x≤0.8，0.1≤y≤0.3，0.1≤z≤0.3，x+y+z＝1.0；包覆層包括MgO、Al₂O₃、ZrO₂、TiO₂、AlPO₄、AlF₃、LiAlO₂、LiTiO₂中的至少一種。本發明采用包覆有包覆層的三元材料LiNi_xMn_yCo_zO₂顆粒作為正極活性物質，減小了正極活性物質的中位粒徑，且包覆層可以增大正極活性物質的比表面積和避免在充電過程中正極金屬離子溶解，最終提高了正極活性物質結構的穩定性。

技術領域

本發明涉及鋰離子電池領域，尤其涉及電池正極涂層、電池正極片及鋰離子電池。

背景技術

鋰離子電池的正極片一般包括正極金屬基片和涂覆于正極金屬基片外的正極涂層，正極涂層的組分一般包括正極活性物質、正極粘結劑和正極導電劑。

現有的鋰離子電池中，正極活性物質的中位粒徑一般在12μm±1μm的范圍內，其在高電壓4.35V時的脫鋰狀態下，正極活性物質的顆粒體積變化較大，從而導致鋰離子電池的結構穩定性較差，不利于鋰離子電池的循環壽命的提升。

發明內容

本發明的第一個目的在于提供一種電池正極涂層，其旨在解決現有鋰離子電池在高電壓4.35V時脫鋰狀態下正極活性物質顆粒體積變化大而導致鋰離子電池結構穩定性差的技術問題。

為達到上述目的，本發明提供的方案是：電池正極涂層，其組分包括正極活性物質、正極粘結劑、正極導電劑，所述正極活性物質包括三元材料LiNi_xMn_yCo_zO₂顆粒和包覆于所述三元材料LiNi_xMn_yCo_zO₂顆粒外的包覆層，其中，0.5≤x≤0.8，0.1≤y≤0.3，0.1≤z≤0.3，x+y+z＝1.0；

所述包覆層包括MgO、Al₂O₃、ZrO₂、TiO₂、AlPO₄、AlF₃、LiAlO₂、LiTiO₂中的至少一種。

可選地，x＝0.8，y＝0.1，z＝0.1；或者，

x＝0.7，y＝0.1，z＝0.2；或者，

x＝0.5，y＝0.2，z＝0.3。

可選地，所述正極活性物質的中位粒徑D₅₀為7mm±3μm；且/或，

所述正極活性物質的振實密度為1.6g/cm³～2.4g/cm³；且/或，

所述正極活性物質的比表面積0.4m²/g～0.8m²/g；且/或，

所述正極活性物質的克容量為155mAh/g～175mAh/g；且/或，

所述正極導電劑為導電石墨、導電碳黑、碳纖維、碳納米管、石墨烯中的至少一種；且/或，