[发明专利]一种锂电池正极材料、锂电池、及锂电池制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及锂电池技术领域，具体涉及锂电池正极材料、锂电池，及锂电池制造方法。 

背景技术

目前，锂离子电池的应用领域越来越广泛， 从3C领域一直延伸到了电动自行车、电动摩托车和电动汽车等领域；早在2007年，Sony就因为锂离子电池在笔记本电脑中燃烧事件，事后处理的召回、赔偿带给sony巨大的损失；近年来，随着锂离子电池出货量的加大，世界各地爆出的锂离子电池爆炸、燃烧等事故也逐渐在增多。因而，锂离子电池的安全性能提升是锂电行业急需解决的一个问题。 

    行业内对此问题很重视，一些锂离子电池改善安全性能的技术不断出现，松下首次于21世纪初申请了负极表面涂覆陶瓷层改善安全性能；东莞新能源有限公司于2007年也申请了正负极添加三氧化二铝改善安全性能的专利；德赛聚能电池有限公司于2009年也申请了电解液中加入安全添加剂来改善锂离子电池安全性的专利；等等。而这些技术都是引入惰性的陶瓷材料，惰性材料加入后增加了锂离子电池的电阻，共同的缺陷就是安全改善效果不明显，而且对锂离子电池的电性能影响很大，而且操作不方便，增加很多的设备投资和人工投资。所以这种解决方法并不能令人满意。 

发明内容

本发明实施例的目的在于克服现有技术的上述问题，提出一种安全性能高、循环性能好、放电效果佳的正极材料。 

本发明实施例的另一目的在于提供一种含有该类材料的锂电池及该锂电池制造方法。

本发明采取的设计方案为： 

一种锂离子电池正极材料，包括导电聚合物材料、导电炭黑。

优选的，所述的导电聚合物材料由聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、聚丙苯、聚偏氟乙烯中的一种或者几种混合而成。 

优选的，所述的导电聚合物材料占整体质量百分数为3～8%。 

一种锂离子电池，包括正极极片、负极极片、隔膜，所述的正极极片包括权利要求1至3任一项所述的正极材料；负极极片包括正温度系数的无机导电材料、导电炭黑；隔膜上涂覆正温度系数无机材料和/或正温度系数高分子导电聚合物。 

优选的，所述的正温度系数的无机导电材料为钛酸钡，三氧化二钒，五氧化二钒中的一种或者几种混合而成。 

优选的，所述的正温度系数的无机导电材料占负极极片整体质量百分数为3～8%. 

优选的，所述的正温度系数无机材料为钛酸钡，所述的正温度系数高分子导电聚合物为聚乙烯。

一种锂离子电池制造方法，包括以下步骤： 在正极制造过程中，占正极材料整体质量百分数为3～8%导电聚合物材料和其他正极材料混合后，加入溶剂中搅拌形成正极浆料，所述的其他正极材料包括导电炭黑；在负极制造过程中，占正极材料整体质量百分数为3～8%的正温度系数无机导电材料和其他负极材料混合后，加入溶剂中搅拌形成负极浆料，所述的其他负极材料包括导电炭黑；在隔膜上面涂覆钛酸钡和/或聚乙烯，此过程在隔膜成品上再利用凹版印刷技术涂覆一层该类物质。 

优选的，在隔膜上面涂覆钛酸钡和/或聚乙烯的厚度为3-5微米。 

优选的，占正极材料整体质量百分数为5%聚乙烯和其他正极材料混合后，加入溶剂中搅拌形成正极浆料；占负极材料整体质量百分数为5%的碳酸钡和其他负极材料混合后，加入溶剂中搅拌形成负极浆料。 

综上所述，本发明具有以下显著的有益效果： 

1、          正极材料中加入正温度系数的导电聚合物材料，和导电炭黑形成保护结构，这种保护结构在锂离子电池温度上升过快的时候，高分子聚合物急剧膨胀而阻断电子通路使整个电池的内阻急剧上升而变成绝缘体，从而保证锂离子电池的安全；

2、          负极极片中加入正温度系数的无机导电材料，和极片中已经加入的导电炭黑形成保护结构。该类物质的电阻率会随着温度升高而升高，在超过120℃的高温时，该类材料的电阻率会剧烈增加，从而使电池内阻急剧上升，类似于一个绝缘体，切断了电流通路来保证锂离子电池的安全。该类材料在温度降低时，电阻率会下降，电子电导提升，可以大幅提升锂离子电池的低温放电特性；

3、          隔膜上面涂覆正温度系数无机材料或者涂覆正温度系数高分子导电聚合物，经过涂覆的隔膜在常温时具备良好的离子通路，在电池内部温度升高时，正温度系数材料的电阻率会急剧上升，使得锂离子电池整体内阻急剧上升，而实现限流的功能，有效保护电池，改善安全性能；