[发明专利]电池正极涂层、电池正极片及锂离子电池

说明书

本发明适用于锂离子电池领域，公开了电池正极涂层、电池正极片及锂离子电池，其中，电池正极涂层的组分包括正极活性物质、正极粘结剂、正极导电剂，正极活性物质包括三元材料LiNi_xMn_yCo_zO₂颗粒和包覆于三元材料LiNi_xMn_yCo_zO₂颗粒外的包覆层，0.5≤x≤0.8，0.1≤y≤0.3，0.1≤z≤0.3，x+y+z＝1.0；包覆层包括MgO、Al₂O₃、ZrO₂、TiO₂、AlPO₄、AlF₃、LiAlO₂、LiTiO₂中的至少一种。本发明采用包覆有包覆层的三元材料LiNi_xMn_yCo_zO₂颗粒作为正极活性物质，减小了正极活性物质的中位粒径，且包覆层可以增大正极活性物质的比表面积和避免在充电过程中正极金属离子溶解，最终提高了正极活性物质结构的稳定性。

技术领域

本发明涉及锂离子电池领域，尤其涉及电池正极涂层、电池正极片及锂离子电池。

背景技术

锂离子电池的正极片一般包括正极金属基片和涂覆于正极金属基片外的正极涂层，正极涂层的组分一般包括正极活性物质、正极粘结剂和正极导电剂。

现有的锂离子电池中，正极活性物质的中位粒径一般在12μm±1μm的范围内，其在高电压4.35V时的脱锂状态下，正极活性物质的颗粒体积变化较大，从而导致锂离子电池的结构稳定性较差，不利于锂离子电池的循环寿命的提升。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种电池正极涂层，其旨在解决现有锂离子电池在高电压4.35V时脱锂状态下正极活性物质颗粒体积变化大而导致锂离子电池结构稳定性差的技术问题。

为达到上述目的，本发明提供的方案是：电池正极涂层，其组分包括正极活性物质、正极粘结剂、正极导电剂，所述正极活性物质包括三元材料LiNi_xMn_yCo_zO₂颗粒和包覆于所述三元材料LiNi_xMn_yCo_zO₂颗粒外的包覆层，其中，0.5≤x≤0.8，0.1≤y≤0.3，0.1≤z≤0.3，x+y+z＝1.0；

所述包覆层包括MgO、Al₂O₃、ZrO₂、TiO₂、AlPO₄、AlF₃、LiAlO₂、LiTiO₂中的至少一种。

可选地，x＝0.8，y＝0.1，z＝0.1；或者，

x＝0.7，y＝0.1，z＝0.2；或者，

x＝0.5，y＝0.2，z＝0.3。

可选地，所述正极活性物质的中位粒径D₅₀为7mm±3μm；且/或，

所述正极活性物质的振实密度为1.6g/cm³～2.4g/cm³；且/或，

所述正极活性物质的比表面积0.4m²/g～0.8m²/g；且/或，

所述正极活性物质的克容量为155mAh/g～175mAh/g；且/或，

所述正极导电剂为导电石墨、导电碳黑、碳纤维、碳纳米管、石墨烯中的至少一种；且/或，