[发明专利]一种锂离子电池正极材料、锂离子电池正极及锂离子电池

说明书

技术领域

本发明涉及锂离子电池领域，尤其涉及一种锂离子电池正极材料、锂离子电池正极及锂离子电池。 

背景技术

与其它化学电源相比，锂离子电池具有许多优异的性能，如能量密度高、循环寿命长、开路电压高、无记忆效应、安全无污染等优点。经过近二十年的飞速发展，锂离子电池已广泛地应用于移动电话、笔记本电脑、数码相机等领域。随着全球石油价格的上涨和人们环保意识的增强，无论是研究机构还是企业，都把目光关注到电动汽车的开发上。研究者普遍认为锂离子电池是一种应用在电动汽车上的最有潜力的化学电源。和其它移动设备相比，电动汽车对电池的循环寿命、能量密度、电池组一致性以及大电流放电能力等性能提出更高的要求。 

为了提高锂离子电池的安全性能，防止锂离子电池的过放，现有技术中通常采用保护电路对电池予以保护，但是采用保护电路的成本较高，而且采用保护电路会对单体电池有限压作用，导致整体PACK循环容量衰减较快，因此，需要寻找一种更为合适的防止锂离子电池过放的技术方案。 

发明内容

本发明为解决现有的锂离子电池防过放方案不够理想的技术问题，提供一种新型的锂离子电池正极材料，包括正极活性材料和添加剂，其中，添加剂为Li_xNi_yMn_zO₂，0.8≤x≤1.2，0＜y＜1，0＜z＜1；以锂离子电池正极材料的百分含量为基准，添加剂的含量不高于15%。 

采用本发明所提供的正极材料制备的锂离子电池能够更好的解决电池的过放问题。 

本发明同时提供了一种锂离子电池正极，由本发明所提供的锂离子电池正极材料与导电剂、粘结剂及溶剂一起配制成浆料后涂覆在正极集电体上，经干燥、压延制备得到。 

本发明同时还提供了锂离子电池，包括电池壳体和密封在该电池壳体内的电极组和电解液；电极组包括正极、负极、以及位于正极和负极之间的隔膜，其中，正极为上述正极。 

本发明的发明人意外发现，在锂离子电池正极材料中添加含量不高于15%的Li_xNi_yMn_zO₂，其中0.8≤x≤1.2，0＜y＜1，0＜z＜1 ，由此正极材料制得的锂离子电池具有更好的防过放性能。推测其原因为：正极材料中的添加剂在首次充电释放锂后，材料结构部分坍塌，坍塌的部分不能再回嵌锂，而这部分锂因为是富余了出来的，留在了负极中，而当电池过放时，因为有这部分预留的锂存在，负极电位上升缓慢（稳定负极电位），不至于快速升到析铜电位，导致短路，从而起到防止或延缓过放的作用。本发明中所用的添加剂，由于其循环性能很差，并不能直接作为锂离子电池的正极活性材料予以应用，通常是被本领域技术人员所舍弃的，而本发明创造性的将该类材料应用到了锂离子电池的正极材料中，而且所添加的含量并不高，只是起到一个添加剂的作用，就能够明显提到锂离子电池的防过放性能。 

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。 

本发明提供一种锂离子电池正极材料，包括正极活性材料和添加剂，其中，添加剂为Li_xNi_yMn_zO₂，0.8≤x≤1.2，0＜y＜1，0＜z＜1；以锂离子电池正极材料的百分含量为基准，添加剂的含量不高于15%。 

本发明提供的锂离子电池正极材料中，优选的，添加剂为Li_0.95Ni_0.84Mn_0.21O₂、LiNi_0.5Mn_0.5O₂、Li_1.01Ni_0.85Mn_0.15O₂、Li_1.01Ni_0.89Mn_0.1O₂、Li_1.076Ni_0.628Mn_0.624O₂或Li_1.2Ni_0.2Mn_0.6O₂中的一种或几种。