[发明专利]一种混合型正极浆料及使用该正极浆料的锂电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种锂电池正极材料及使用该正极材料的锂电 池，具体地说涉及一种混合型正极浆料及使用该正极浆料的锂电 池；属于锂电池技术领域。

背景技术

锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解 质溶液的电池。锂电池一般由正极、负极、电解液、隔膜、正极 极耳、负极极耳、中心端子、绝缘材料、电池壳等组成。按正极 材料不同分为磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂等电池。其中作为正极 材料的磷酸锂铁(LiFePO₄)中锂为正一价；中心金属铁为正二价； 磷酸根为负三价，由于结构中的磷酸基对整个材料的框架具有稳 定的作用，使得材料本身具有良好的热稳定性和循环性能。 LiFePO₄具有一维方向的可移动性，在充放电过程中可以可逆的脱 出和迁入并伴随着中心金属铁的氧化与还原。而LiFePO₄的理论 电容量为170mAh/g，并且拥有平稳的电压平台3.45V。在LiFePO₄中锂离子的扩散系数高，并且LiFePO₄经过多次充放电，橄榄石 结构依然稳定，铁原子依然处于八面体位置，可以做为循环性能 优良的正极材料。但是LiFePO₄正极材料的振实密度较小，等容 量的磷酸铁锂电池的体积要大于钴酸锂等锂离子电池，其离子和 电子导电性能不佳，导致充放电倍率性能不佳。

钴酸锂作为正极材料，具有容量发挥稳定、循环寿命长、耐 过充能力强、有效避免使用过程中重结晶造成的微短路现象等突 出特点。如中国专利申请(公开号：CN101312243A)涉及一种电 池正极浆料、使用该正极浆料的正极及电池的制备方法，该正极 浆料包括正极材料和溶剂，所述的正极材料包括正极活性物质， 粘结剂和导电剂；所述溶剂包括极性溶剂和非极性溶剂，所述的 正极活性物质为Li_eNi_fCo_1-f-gN_gO₂和LiCoO₂的混合物，式中，0.9 ≤e≤1.1，0.7≤f≤0.8，0.03≤g≤0.10，N选自Mn、Al、Ti、Cr、 Mg、Ca、V、Fe和Zr中的一种，所述Li_eNi_fCo_1-f-gN_gO₂和LiCoO₂的重量比为95-50∶5-50。该锂电池虽然采用四元材料和钴酸锂混 合作为电池正极的活性物质解决了采用LiFePO₄作为正极材料的 振实密度较小，制备的锂电池体积大，充放电倍率性能不佳的缺 陷。但是由于Co、Ti、Zr等金属价格昂贵，材料成本较高；而且 由于LiCoO₂离子电池能量密度高，在过充电状态下，电池温度上 升、能量过剩，电池内压急剧上升而有发生自燃或爆炸的危险。 制作出的电池其过充不安全性也决定了它不可能在大容量电池中 得到广泛应用。

而作为锂电池正极活性物质的LiMn₂O₄能凭其价廉以及相对 LiCoO₂安全的优势在大容量电池中发挥作用，但单一的LiMn₂O₄作为正极活性物质制作的锂电池容量低及高温循环性能差，仍未 能在实际锂电池中广泛推广。

发明内容

本发明针对现有技术存在的缺陷，提供一种容量大、成本低 和比容量及比能量方面都比较优良，安全性能好的锂电池用混合 型正极浆料。

本发明的目的是通过下列技术方案来实现的：一种混合型正 极浆料，该浆料包括以下重量份的成分组成：

LiFePO₄：0.5～2份；  LiCoO₂：0.5～2份；

导电剂：0.05～0.2份；水性黏合剂：0.1～1.0份；

去离子水：0.5～2份； 极性溶剂：0.05～0.25份。