[发明专利]锂离子电池及其正极材料的配方

说明书

技术领域

本发明涉及到锂离子电池及其正极材料的配方。

背景技术

目前，普遍使用的锂离子电池即通常所说的锂电池，其正极材料的主要成分为钴酸锂，负板材料的主要成分为导电石墨，电解液的主要成分为碳酸乙烯酯或六氟磷酸锂。由于锂离子电池的正极选用了钴酸锂作为主要材料，使得锂离子电池具有工作电压高(平均工作电压为3.7V)、充放电电压平稳、适合大电流充放电、比能量高、循环性能好和电导率高，以及生产工艺简单、容易制备等特点，在许多领域得到了广泛的应用。不过，当前使用的锂离子电池的热稳定性还比较差，当其内部温度超过200℃，正极中的钴酸锂便开始分解，释放出来的氧气和电池电解液反应，释放出大量的热量，使得许多锂离子电池在使用过程中出现鼓起的现象，缩短了其使用寿命。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是：提供一种锂离子电池正极材料的配方，以提高整个锂离子电池的热稳定性。

本发明所要解决的另一个技术问题是：提供一种具有较高的热稳定性的锂离子电池。

为解决上述第一个技术问题，本发明采用的技术方案为：锂离子电池正极材料的配方，其各种成分的重量百分比分别为：钴酸锂65％～72％、镍钴锰酸锂15％～18％、导电石墨5％～8％和聚偏氟乙烯2％～4％，其余为杂质。

为解决上述另一个技术问题，本发明采用的技术方案为：锂离子电池，包括：主要成分是石墨的负极、主要成分为碳酸乙烯酯或六氟磷酸锂的电解液，以及包含上述配方的正极。

本发明的有益效果是：由于镍钴锰酸锂(PLB)有较高的热稳定性，当锂离子电池正极材料中加入了镍钴锰酸锂(PLB)以后，整个电池的热稳定性有了大幅度的提高，该锂离子电池充电至4.5V的热分解温度仍比正极材料中没加入镍钴锰酸锂的锂电池充电至4.2V的热分解温度高了近100℃。此外，本发明所述的锂电池的短路性能得到了进一步的提高。

具体实施方式

实施例1：

本发明所述的锂离子电池正极材料的配方，其各种成分的重量百分比分别为：钴酸锂65％、镍钴锰酸锂18％、导电石墨8％和聚偏氟乙烯4％，其余为杂质。

实施例2：

本发明所述的锂离子电池正极材料的配方，其各种成分的重量百分比分别为：钴酸锂72％、镍钴锰酸锂15％、导电石墨5％和聚偏氟乙烯2％，其余为杂质。

实施例3：

本发明所述的锂离子电池正极材料的配方，其各种成分的重量百分比分别为：钴酸锂70％、镍钴锰酸锂16％、导电石墨7％和聚偏氟乙烯3％，其余为杂质。

本发明所述的锂离子电池，包括：主要成分是石墨的负极、主要成分为碳酸乙烯酯或六氟磷酸锂的电解液，以及将钴酸锂、镍钴锰酸锂、导电石墨和聚偏氟乙烯四种材料按照上述任一个实施例中所述的配比制成的正极。

由于镍钴锰酸锂(PLB)有较高的热稳定性，当锂离子电池正极材料中加入了镍钴锰酸锂(PLB)以后，整个电池的热稳定性有了大幅度的提高，该锂离子电池充电至4.5V的热分解温度仍比正极材料中没加入镍钴锰酸锂的锂电池充电至4.2V的热分解温度高了近100℃。此外，本发明所述的锂电池的短路性能得到了进一步的提高。