[發明專利]鋰離子電池及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202111138540.2
• 申請日: 2021-09-27
• 公開（公告）號: CN113903981A
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發明（設計）人: 李若楠;劉永興;黃鵬;孫化雨;其他發明人請求不公開姓名
• 申請（專利權）人: 遠景動力技術（江蘇）有限公司;遠景睿泰動力技術（上海）有限公司
• 主分類號: H01M10/0525
• 分類號: H01M10/0525;H01M10/42;H01M4/38;H01M4/587;H01M10/058
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 王艷齋

本發明提供了一種鋰離子電池及其制備方法和應用，所述鋰離子電池包括正極極片和負極極片，所述正極極片包括正極補鋰添加劑，所述正極補鋰添加劑包括LiNiO₂和Li₅FeO₄，所述負極極片為硅?石墨復合極片，本發明在正極將LNO及LFO兩種補鋰添加劑進行摻混來既保證補鋰量又滿足工藝生產需求，在負極使用硅?石墨復合極片，提升負極極片的結構穩定性及導電性，進而提升電芯的快充和循環性能。

技術領域

本發明屬于鋰離子電池技術領域，涉及一種鋰離子電池及其制備方法和應用。

背景技術

目前在對補鋰工藝的研究中，大部分都是在負極上進行補鋰，一般直接采用鋰金屬在負極片表面進行物理的補鋰。

采用鋰金屬進行負極補鋰的優勢是鋰金屬比容量高，補鋰用量少，然而，鋰金屬作為一種相當活潑的金屬，所帶來的安全問題不容忽視。除了對環境要求高以外，鋰金屬的負極補鋰工藝繁瑣，成本較高，且補鋰量及補鋰均勻性很難控制，負極邊緣及內部電極顆粒難以得到有效的補鋰，導致電池一致性差，難以實際生產應用。

正極補鋰則可以很好的避免上述問題。通過選擇合適的正極補鋰添加劑，在勻漿時直接將其添加到正極材料中，無需改變現有生產工藝，既不提高成本又可達到均勻的補鋰效果。正極補鋰添加劑是具有一定不可逆脫鋰性質的富鋰化合物。

開發一種補鋰效果好且安全性高的鋰離子電池是十分必要的。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鋰離子電池及其制備方法和應用，本發明在正極將LNO及LFO兩種補鋰添加劑進行摻混來既保證補鋰量又滿足工藝生產需求，在負極使用硅-石墨復合極片，提升負極極片的結構穩定性及導電性，進而提升電芯的快充和循環性能。

為達到此發明目的，本發明采用以下技術方案：

第一方面，本發明提供了一種鋰離子電池，所述鋰離子電池包括正極極片和負極極片，所述正極極片包括正極補鋰添加劑，所述正極補鋰添加劑包括LiNiO₂(LNO)和Li₅FeO₄(LFO)，所述負極極片為硅-石墨復合極片。

本發明采用正極補鋰添加劑對硅-石墨復合負極進行預鋰，所述正極補鋰添加劑包括LNO和LFO，LNO有較好的加工性能，LFO有較高的容量及補鋰性能。兩種補鋰活性物質摻混既能滿足補鋰需求，又能維持加工性能的穩定。

優選地，所述LiNiO₂和Li₅FeO₄的質量比為(2.5～4):(1.5～2.5)，例如：2.5:1.5、3:2:2.2、3.2:2、3.8:1.8或4:2.5等。

優選地，所述硅-石墨復合極片中硅材料的中值粒徑D50為4～10μm，例如：4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm或10μm等。

優選地，所述硅-石墨復合極片中石墨顆粒的中值粒徑D50為5～20μm，例如：5μm、8μm、10μm、15μm或20μm等。

第二方面，本發明提供了一種如第一方面所述鋰離子電池的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：

將正極活性材料、LiNiO₂和Li₅FeO₄混合得到摻混活性物質粉料，將正極導電劑、正極粘結劑和正極溶劑混合得到導電膠液，將所述摻混活性物質粉料和導電膠液混合得到正極漿料，涂布在正極集流體表面，烘干、輥壓后得到正極極片；

將硅材料和石墨混合得到，摻混負極活性物質粉料，將所述摻混負極活性物質粉料、負極導電劑、負極粘結劑和負極溶劑混合得到負極漿料，涂布在負極集流體表面，烘干、輥壓后得到負極極片；

將正極極片、負極極片、電解液和隔膜組裝后得到所述鋰離子電池。