[发明专利]锂离子电池正极材料、正极和锂离子电池

说明书

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电池正极材料、正极和锂离子电池。

背景技术

随着人们对电子设备需求量越来大，锂离子电池应用范围不断扩大，锂离子电池技术也因此获得了飞速发展。但是，随着生活节奏的加快，人们对锂离子电池性能的要求也越来越高，例如希望更轻便的电池能够释放出更多的电能，以方便出行需求。这就对锂离子电池的能量密度提出了更高的要求。影响锂离子电池能量密度的关键因素在于正极活性物质克容量高低以及正极活性物质的占比。正极材料包括正极活性物质、导电剂、粘结剂和溶剂，活性物质占比受导电剂和粘结剂含量影响，其中导电剂的作用在于连接正极材料颗粒，增加其电子传导率。目前生产中使用的导电剂以SP为主，其比表面积为62m²/g,用量约1.3％左右。

为进一步提高正极活性物质的占比，从而提高混料克容量，应尽可能降低导电剂及粘结剂的占比。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供能够提高正极活性物质含量进而提高锂离子电池容量密度的一种锂离子电池正极材料配方，以克服上述现有技术的不足。

本发明实施例的另一个目的在于，提供由该锂离子电池正极材料制备的锂离子电池正极和锂离子电池。

为实现上述目的，本发明实施例采用了如下的技术方案：

锂离子正极材料，包括正极活性物质、导电剂、粘结剂和溶剂；

所述正极活性物质、导电剂、粘结剂、溶剂的质量比为100：(0～0.6)：1.2：(0～40)。

以及，相应地，一种锂离子电池正极，其包括正极集流体和形成于所述正极集流体表面的正极活性层；所述正极活性层由上述所述的锂离子电池正极材料形成。

以及，相应地，由上述锂离子正极材料作为正极材料的锂离子电池；和/或由上述锂离子电池正极提供的锂离子电池。

上述实施例提供的锂离子电池正极材料，导电剂含量少，正极活性物质的质量含量超过98.2％，使得正极材料中活性物质含量获得了极大的提高，实现正极混料克容量显著提升，从而提高电芯能量密度。

上述实施例提供的锂离子电池正极材料，用于锂离子电池中，由于导电剂使用量降低，最多仅为正极活性物质质量的0.6％，正极活性物质在正极材料中所占的比重增大，使得正极活性物质量显著提高，进而使得锂离子电池能量密度获得提升，提高了锂离子电池性能。

附图说明

图1是本发明实施例1及对比例1提供的锂离子电池正极材料制备成聚合物电芯混料克容量对比示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供的锂离子正极材料，包括正极活性物质、导电剂、粘结 剂和溶剂；

所述正极活性物质、导电剂、粘结剂、溶剂按照质量比为100：(0～0.6)：1.2：(0～40)。

其中，

所述导电剂为单壁碳纳米管或者单壁碳纳米管与炭黑以任意比组成的混合物或者单壁碳纳米管与乙炔黑以任意比组成的混合物中的任一种。导电剂采用单壁碳纳米管或者碳纳米管与炭黑或乙炔黑构成的混合物，由于单壁碳纳米管相对于炭黑或乙炔黑等其他导电剂具有更大的比表面积，导电性能更加优良，因此可以减少导电剂的使用量。

在任一实施例中，正极活性物质为LiCoO₂和LiCo_xNi_yMn_1-x-yO₂中的至少一种。这几类正极活性物质，均性能稳定，用于电池中，具有放电容量大，价格低廉，无记忆性等优点。

在任一实施例中，所述的粘结剂为聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、丁苯橡胶(E-SBR)中的任一种。用于正极材料中，增强正极材料其他组分的粘结强度以及提高正极材料与附着基体的良好粘附。

在任一实施例中，在正极材料中，需添加一定的溶剂，用于溶解混合均匀各个组分。本发明涉及的溶剂为去离子水或者N-甲基吡咯烷酮中的任一种。