[发明专利]一种锂离子电池用复合正极片、制备方法及其锂离子电池

说明书

本发明提供了一种锂离子电池用复合正极片、制备方法及其锂离子电池，属于锂电池技术领域。本发明包括集流体以及涂覆于集流体上的涂覆层，所述的涂覆层包括质量分数为10～50％的活性物质A和44％‑88％的活性物质B，活性物质A的化学式为LiMn_1‑x‑yFe_xM_yPO₄/C；0.1≤x≤0.5，0.002≤y≤0.02，其中，主体材料的化学式为LiMn_1‑x‑yFe_xM_yPO₄；0.1≤x≤0.5，0.002≤y≤0.02，同时含有的碳的质量分数为0.5～3％；本发明的正极片的锂离子电池循环性能、倍率性能和安全性都比较理想。

技术领域

本发明属于锂电池技术领域，特别涉及一种锂离子电池用复合正极片、制备方法及其锂离子电池。

背景技术

在各类二次电池中，锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长、对环境友好等优点，已被广泛应用于各种便携式电子产品、电动工具、电动车辆等领域。

锂离子电池可以选用的正极材料有钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、镍钴锰酸锂等几种，其中三元材料能量密度高、倍率性能好，但是安全性较差，循环也不够理想。

磷酸铁锂材料具有原料来源丰富、循环性能好、安全性高等优点，也已经被大量使用。但是磷酸铁锂的放电电压平台比较低，这限制了其能量密度，且由于放电电压平台差别明显而难以与锰酸锂或镍钴锰酸锂混合搭配使用。

与磷酸铁锂(LiFePO₄)相比，磷酸锰铁锂(LiMn_1-xFe_xPO₄)具有4.0V左右的高电位和几乎相同的理论容量，在同等容量发挥的条件下，磷酸锰铁锂电池的能量密度将比磷酸铁锂电池提高近20％，且循环性能和安全性与磷酸铁锂相近，因此有着突出的优点。但是磷酸锰铁锂单独作为正极材料使用时加工性能不好，材料的导电性较差、倍率性能不好。

发明内容

本发明的第一个目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种锂离子电池用复合正极片；本发明的第二个目的是提供上述锂离子电池用复合正极片的制备方法；本发明的第三个目的是提供一种包含有上述复合正极片的锂离子电池。

本发明的第一个目的可通过下列技术方案来实现：一种锂离子电池用复合正极片，其特征在于，包括集流体以及涂覆于集流体上的涂覆层，所述的涂覆层包括质量分数为10～50％的活性物质A和44％-88％的活性物质B，

活性物质A的化学式为LiMn_1-x-yFe_xM_yPO₄/C；0.1≤x≤0.5，0.002≤y≤0.02，其中，主体材料的化学式为LiMn_1-x-yFe_xM_yPO₄；0.1≤x≤0.5，0.002≤y≤0.02，同时含有的碳的质量分数为0.5～3％；

活性物质B的化学式为LiNi_1-a-b-cCo_aMn_bAl_cO₂；0.05≤a≤0.2，0.05≤b≤0.4，0.01≤c≤0.05。

优选地，LiMn_1-x-yFe_xM_yPO₄/C中的M为Mg、Ni、Co、Zn中的一种或任意组合。

优选地，涂覆层中还含有质量分数1-3％的导电剂，导电剂为CNT、碳纤维、炭黑、石墨中的一种或两种以上。

优选地，涂覆层中还含有质量分数1-3％的粘结剂，粘合剂为聚偏氟乙烯。