[发明专利]正极添加剂及其制备方法、正极片及锂离子二次电池

说明书

本发明提供一种正极添加剂及其制备方法、正极片及锂离子二次电池。所述正极添加剂包括改性碳酸锂。所述改性碳酸锂包括碳酸锂颗粒以及聚合物包覆层。所述包覆层包覆在所述碳酸锂颗粒的表面且包括聚合物。本发明的正极添加剂成本低廉、制备方法简单，将其添加到正极片并应用在锂离子二次电池中时能在不影响锂离子二次电池的电性能的基础上大幅度提升锂离子二次电池安全性能。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种正极添加剂及其制备方法、正极片及锂离子二次电池。

背景技术

锂离子二次电池具有工作电压高、比能量高、循环使用次数多、存储时间长等优点，不仅在便携式电子设备，例如移动电话、数码摄像头和手提电脑等设备中得到广泛应用，而且在电动汽车、电动自行车等交通工具中也有广泛应用，其中电动交通工具对锂离子二次电池的安全性能有更严苛要求。

用作电动交通工具驱动电源的锂离子二次电池除了具有防爆用的安全阀外，一般还具备压力检测式的电流阻断装置。电流阻断装置在锂离子二次电池发生异常的内部快速产气时启动，通过阻断电流来防止锂离子二次电池热失控，避免导致安全事故。

为使电流阻断装置更灵敏地监控锂离子二次电池的健康状态，提高锂离子二次电池的耐过充性能，现有技术中通常在正极片中添加碳酸锂作为过充产气添加剂，碳酸锂在锂离子二次电池的工作电压达到一定程度时发生分解，产生二氧化碳从而启动电流阻断装置，保证锂离子二次电池的安全性。然而，由于碳酸锂起始降解电压过高(>4.8V)，部分高能量锂离子二次电池在达到此电压前热失控已开始发生，无法使得电流阻断装置发挥应有作用。提高正极片中碳酸锂含量能在一定程度上改善其电压敏感性，然而这将显著降低正极片中活性物质的含量和锂离子二次电池整体的能量密度。

发明内容

鉴于背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种正极添加剂及其制备方法、正极片及锂离子二次电池，所述正极添加剂能在不影响锂离子二次电池的电性能的基础上大幅度提升锂离子二次电池的安全性能。

为了达到上述目的，在本发明的第一方面，本发明提供了一种正极添加剂，其包括改性碳酸锂。所述改性碳酸锂包括碳酸锂颗粒以及聚合物包覆层。所述聚合物包覆层包覆在所述碳酸锂颗粒的表面且包括聚合物。

在本发明的第二方面，本发明提供了一种正极添加剂的制备方法，用于制备本发明第一方面所述的正极添加剂，包括步骤：(1)将碳酸锂颗粒分散于聚合物的有机溶剂溶液中制备悬浮液；(2)通过喷雾干燥的方法处理悬浮液，即得到正极添加剂。

在本发明的第三方面，本发明提供了一种正极片，其包括正极集流体以及正极膜片。所述正极膜片设置于所述正极集流体上，且包括正极活性材料。其中，所述正极膜片还包括发明第一方面所述的正极添加剂。在本发明的第四方面，本发明提供了一种锂离子二次电池，其包括本发明第三方面所述的正极片。

相对于现有技术，本发明的有益效果为：

本发明的正极添加剂成本低廉、制备方法简单，将其应用在锂离子二次电池中时能在不影响锂离子二次电池的电性能的基础上大幅度提升锂离子二次电池安全性能。

具体实施方式

下面详细说明根据本发明的正极添加剂及其制备方法、正极片及锂离子二次电池。

首先说明根据本发明第一方面的正极添加剂。

根据本发明第一方面的正极添加剂包括改性碳酸锂。所述改性碳酸锂包括碳酸锂颗粒以及聚合物包覆层。所述聚合物包覆层包覆在所述碳酸锂颗粒的表面且包括聚合物。