[发明专利]锂锰电池正极和锂锰电池

说明书

本发明涉及锂锰电池领域，公开了锂锰电池正极和锂锰电池。锂锰电池正极包括：正极集流体、正极活性物质、导电剂和粘结剂；其中，所述正极活性物质包含二氧化锰和碳酸锂。提供了一种可以不采用锂金属为负极的锂锰电池。可以降低锂锰电池的成本，提高安全性。并且电芯的组装可以在普通环境中进行，使得操作更方便。

技术领域

本发明涉及锂锰电池领域，具体涉及锂锰电池正极和锂锰电池。

背景技术

锂锰电池，全称锂-二氧化锰电池(Li-MnO₂)，其正极活性物质采用二氧化锰。由于二氧化锰不含有锂，因而此电池的负极必须是含锂物质。通常采用锂金属作为锂锰电池的负极，用做电池的锂源。但是，采用锂金属做负极，一方面锂金属价格昂贵，电池成本较高，另一方面，负极锂过量很多，且锂过于活泼，使得锂锰电池存在安全隐患。

发明内容

本发明的目的是为了克服锂锰电池存在安全隐患的问题，提供锂锰电池正极和锂锰电池，该锂锰电池可以不使用锂金属作为负极，大大提高了电池安全性。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种锂锰电池正极，包括：正极集流体、正极活性物质、导电剂和粘结剂；其中，所述正极活性物质包含二氧化锰和碳酸锂(Li₂CO₃)。

优选地，以所述正极活性物质的总量为基准，碳酸锂的含量为30-50重量％。

优选地，二氧化锰的粒径为200nm-20μm。

优选地，碳酸锂的粒径为50nm-20μm。

优选地，所述正极活性物质、导电剂和粘结剂的质量比为(80-95)：(3-10)：(2-10)。

本发明第二方面提供一种锂锰电池，包括：本发明的锂锰电池正极、锂锰电池负极、隔膜、电解液。

优选地，所述锂锰电池负极包括：负极集流体、负极活性物质、粘结剂和可选的导电剂，其中，所述负极活性物质选自石墨、硅、硅氧化物和硅碳化物中的一种或多种。

优选地，所述负极活性物质、导电剂和粘结剂的质量比(90-98)：(0-5)：(2-5)。

优选地，所述电解液含有锂盐和非水溶剂。

优选地，所述电解液中，所述锂盐的浓度为0.1-5mol/L。

通过上述技术方案，本发明提供了一种可以不采用锂金属为负极的锂锰电池。可以降低锂锰电池的成本，提高电池的安全性能。而且未使用锂金属，电芯的组装可以在普通环境中进行，使得操作更方便。本发明提供的锂锰电池，由于正极中含有碳酸锂，可作为电池工作的锂源，因而负极可以采用不含锂的物质，比如石墨，可避免金属锂负极的使用，大大提高了电池的安全性能。此外，本发明所提供的锂锰电池在工作时，需先进行充电，使得正极中的碳酸锂分解脱锂，得到电池循环中的锂离子，进而负极活性物质嵌锂；放电时，负极活性物质脱锂，正极中的二氧化锰嵌锂，在之后的电池循环中，锂离子在正极二氧化锰与负极活性物质间进行脱嵌，维持正常的电池循环性能。

附图说明

图1是本发明实施例制得电池S10的首次充放电曲线和对比例制得DS10的首次放电曲线。

具体实施方式

在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。

本发明第一方面提供一种锂锰电池正极，包括：正极集流体、正极活性物质、导电剂和粘结剂；其中，所述正极活性物质包含二氧化锰和碳酸锂。