[发明专利]一种金属导电剂及使用该种导电剂的锂离子电池

权利要求书

1.一种锂离子电池负极用的金属导电剂，其特征在于：该金属导电剂的材质为：在负极电位下性质稳定的金属，如银、铜、镍、不锈钢、镍镀银或镍镀铜等；形貌为粉末状或弹簧状或中空半球状或者是其他中空的形貌。

2.根据权利要求1所述一种锂离子电池负极用的金属导电剂，其特征在于：所述的金属导电剂的D50为0.1～5um。

3.一种锂离子电池的电池负极，其特征在于：该电池负极包括负极活性物质、负极导电剂、负极粘结剂、负极载体、负极溶剂，所述的负极导电剂为权利要求1或2所述的金属导电剂，或者是权利要求1或2所述金属导电剂与常规导电剂的混合物。

4.根据权利要求3所述的一种锂离子电池的电池负极，其特征在于：所述负极导电剂为金属导电剂与常规导电剂的混合物；所述金属导电剂占活性物质、负极导电剂、粘结剂三者总质量的5％～25％；常规导电剂占三者总质量的0～5％。

5.根据权利要求3所述的一种锂离子电池的电池负极，其特征在于：

所述负极活性物质为：硅、硅的氧化物、硅的非金属化合物、硅的金属化合物、硅/碳复合物、氧化硅/碳复合物或者是硅/金属复合物中的一种或两种以上的混合物；

所述负极粘结剂为：聚偏氟乙烯(PVDF)，或丁苯橡胶(SBR)与羧甲基纤维素钠(CMC)的组合、或聚丙烯酸(PAA)；负极粘结剂占负极活性物质、负极导电剂、负极粘结剂三者总质量的2％～5％；

所述负极溶剂为：N-甲基吡咯烷酮(NMP)或去离子水；

所述负极载体为：铜箔或隔离膜。铜箔的厚度为5～20um。隔离膜为聚烯烃隔膜或无纺布隔膜，厚度为7-40um，孔隙率为25％-65％。

6.一种锂离子电池，其特征在于：该锂离子电池包括正极、负极、隔离膜、电解液，所述的负极为权利要求3-5任一项所述的负极。

7.根据权利要求6所述的一种锂离子电池，其特征在于：该锂离子电池中，

正极

正极活性材料：锂过渡金属复合氧化物；质量占正极活性材料、正极导电剂、正极粘结剂三者总质量的90％-97％；进一步，所述锂过渡金属复合氧化物为LiMxOy，如LiMn₂O₄、LiNiO₂、LiCoO₂，或者是LiMxPO₄，如LiFePO₄、LiVPO₄；M通常是一种或几种过渡金属的组合；

正极导电剂：炭黑或导电石墨中的一种或两种；正极导电剂占正极活性材料、正极导电剂、正极粘结剂三者总质量的1～5％；

正极粘结剂：聚偏氟乙烯(PVDF)；正极粘结剂占正极活性材料、正极导电剂、正极粘结剂三者总质量的1％～5％；

正极溶剂:N-甲基吡咯烷酮(NMP)；

正极载体：铝箔

正极制作方法：将正极活性材料、正极导电剂、正极粘结剂、正极溶剂充分混合，制成浆料；将浆料涂覆于正极载体上，烘干后制成正极片。

负极

权利要求3-5任一项所述的负极；

隔离膜

聚烯烃隔膜或无纺布隔膜；或在上述隔膜表面涂覆陶瓷、PVDF类粘结剂、PAA类粘结剂得到的涂层隔离膜。隔膜厚度为7-40um，孔隙率为25％-65％；

电解液

电解液溶剂：所述电解液溶剂为碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸丁烯酯、ɑ-丁内酯、ɑ-戊内酯、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)、二乙氧基乙烷、1,3-二氧戊烷中两种或两种以上的组合；

电解液锂盐：LiPF₆、LiBF₄、LiClO₄、LiBOB、LiN(CF₃SO₂)₂、Li(CF₃SO₂)₃中的一种或两种以上的组合；优选地，浓度为0.5-1.5M；

成膜添加剂：碳酸亚乙烯酯(VC)、亚硫酸丙烯酯(PS)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)、丁二腈(AN)中的一种或多种的组合，也可以不加。