[发明专利]一种锂离子二次电池

说明书

本发明公开了一种锂离子二次电池。该锂离子二次电池包括正极极片、负极极片、隔离膜及电解液；其中所述正极极片包括正极集流体和正极活性物质涂层，所述正极活性物质涂层包含通式为Li_xNi_aCo_bM_cO₂的正极活性材料，其中M选自Mn、Al中的至少一种，0.95≤x≤1.2，0＜a＜1，0＜b＜1，0＜c＜1且a+b+c＝1；且所述负极极片包括负极集流体和负极活性物质涂层，所述负极活性物质涂层包含石墨化度为92％‑98％且平均粒径D50为6‑18μm的石墨化碳材料作为负极活性材料。该锂离子二次电池兼具长循环寿命和高能量密度的特点。

技术领域

本发明属于电池技术领域，更具体地说，本发明涉及一种锂离子二次电池。

背景技术

随着电动汽车的日益普及，大家对电池的要求也越来越严格；比如要求电池 既要又小又轻而且还必须要拥有高容量，长循环和稳定的性能。为此，技术人已 经从电池正极和负极活性物质、添加剂、电解液等各方面做出了多种努力。

例如，对于电池正极活性材料而言，相较于磷酸铁锂，NCM三元材料具有 更高的克容量和压实密度，因此，使用三元材料的电芯具有更高的能量密度。然 而，不同于磷酸铁锂在脱锂时体积收缩，三元材料在充电时会有体积膨胀，过高 的膨胀力会挤压材料，破坏阴阳极的界面，最终导致电芯失效。因此，尽管具有 更高的能量密度，三元电芯的循环寿命往往差于磷酸铁锂电芯。

因此，不同的电池正极和负极活性材料对电池的性能影响是多方面的，很多 时候是难以准确预测的。因此，对于电池领域的技术人员来说，通过不同正极活 性材料和负极活性材料的组合来优化电池性能、提供具有更优异和更平衡的综 合性能的电池仍然是一个巨大的挑战。

有鉴于此，提供具有全面且均衡的优异性能的电池仍然是本领域亟待解决、 且难以解决的技术难题。

发明内容

本发明的一个目的在于：提供一种具有全面且均衡的优异性能的锂离子二 次电池。

本发明的进一步目的在于在不损失电芯能量密度的前提下提升其循环寿命， 即提供一种能够兼具长循环寿命和高能量密度的锂离子二次电池。

发明人经大量实验，出人意料地发现特定类型的电池正极活性材料和负极 活性材料组合在一起，可以同时改善锂离子二次电池的循环寿命和能量密度。

具体而言，本发明提供了一种锂离子二次电池，包括正极极片、负极极片、 隔离膜及电解液；

其中所述正极极片包括正极集流体和正极活性物质涂层，所述正极活性物 质涂层包含通式为Li_xNi_aCo_bM_cO₂的正极活性材料，其中M选自Mn、Al中的至 少一种，0.95≤x≤1.2，0＜a＜1，0＜b＜1，0＜c＜1且a+b+c＝1；

所述负极极片包括负极集流体和负极活性物质涂层，所述负极活性物质涂 层包含石墨化度为92％-98％且平均粒径D50为6-18μm的石墨化碳材料作为负 极活性材料。

与现有技术相比，通过采用特定的正、负极活性材料，本发明提供的锂离子 二次电池，可以兼具长循环寿命和高能量密度的优点。

本发明还涉及上述锂离子二次电池的制备方法，包括：

1)使用通式为Li_xNi_aCo_bM_cO₂的正极活性材料来制备正极片，其中M选自 Mn、Al中的至少一种，0.95≤x≤1.2，0＜a＜1，0＜b＜1，0＜c＜1且a+b+c＝1；

2)使用石墨化度为92％-98％且平均粒径D50为6-18μm的石墨化碳材料 作为负极活性材料来制备负极片；和