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一種鋰離子電池負極材料組合物、負極、電池和方法

文檔序號:6894002閱讀:194來源:國知局

專利名稱::一種鋰離子電池負極材料組合物、負極、電池和方法
技術領域
:本發(fā)明涉及電池
技術領域
,尤其涉及一種鋰離子電池負才及材料組合物、負極、電池以及提高鋰離子電池穩(wěn)定性的方法。
背景技術
:鋰離子電池以其高電壓、高容量、體積小、重量輕、更環(huán)保、循環(huán)壽命長、無記憶效應等優(yōu)點,在便攜式用電器市場占據了無可撼動的統(tǒng)治地位,特別是隨著材料的更新和制作工藝的進步,鋰離子電池的應用也將/人傳統(tǒng)的數碼電器、筆記本電腦和移動通訊終端走向電動工具、電動自行車、電動高爾夫J求車、電動滑板車和電動汽車。這就要求電池除了保持其原來的高比能量、高比功率、長循環(huán)壽命的優(yōu)勢外,還要求有更高的安全性,特別是在誤用或濫用條件下的安全保障。因此從原材料的選擇到添加劑的采用,從生產環(huán)境的保護到工藝參數的優(yōu)化,電池
技術領域
的研究人員都進行了大量的嘗試和探索以做到在保證電池使用性能的同時提高鋰離子電池的安全性?,F有技術中,鋰離子電池電解液中的少量水分(H20)和氟化氫(HF)等雜質是引發(fā)電池容量衰減、電壓降低、內阻增大、厚度增加、電池開裂甚至起火火暴炸的主要原因,其具體反應如反應式1~4所示反應式1:H20+LiPF6—LiPOF3+LiF+2HF反應式2:H20+2ROC02Li—Li2OC03+LiF反應式3:ROC02Li+HF—ROC02H+LiF反應式4:Li2C03+2HF—H2C03+2LiF反應式1中的反應將直接降低電解液中LiPF6的濃度,從而降低電解液的導電能力;不僅如此,生成的LiF是沉淀,也會降低正負極電極材料活性。反應式2顯示的是水(H20)與負極上的固態(tài)電解質膜(SolidElectrolyteInterface,SEI)的反應,反應的結果是破壞固態(tài)電解質膜(SolidElectrolyteInterface,SEI)層,降低電池的循環(huán)壽命和安全可靠性。反應式3和反應式4顯示的是HF對SEI層的破壞反應。因此減少或消除H20和HF含量是提高電池安全和改善放電性能的重要方法。為了降低電解液中H20和HF的含量,向其中加入添加劑是廣泛采用而又行之有效的途徑。如現有的向電解液中引入含有Si-N鍵的有機硅烷化合物和乙縮醛化合物,可以提高了電池安全性能,可能是由于這兩種添加劑能和H20與HF反應,且生成的物質對電池無害。中國專利CN1834023A揭示的^^支術方案中在正極材料體系中加入三氧化二硼(B203)和/或氣相法二氧化硅(Si02),以提高LiMri204的穩(wěn)定性,電池在lC充放電循環(huán)300次后,容量仍保持91%以上,但是該專利并沒有報道電池的安全測試結果和大電流放電性能,且添加劑的使用僅限于在正極材料。中國專利CN101000971A描述的技術方案中通過在電解液體系中加入合適比例的防過充電添加劑環(huán)己苯(CHB)和阻燃添加劑三P-氯乙基磷酸酯(TCEP),電池在lC/10V過充電和150。C/30測試中,均未起火、爆炸,但是由于充電添加劑環(huán)己苯(CHB)和阻燃添加劑三P-氯乙基磷酸酯(TCEP)的4吏用,電池的循環(huán)壽命明顯縮短,循環(huán)IOO次后就已經降到了90%以下。中國專利CN1691412A中描述的技術方案揭示了以錳酸鋰為主,并混合了其它可供鋰離子嵌入-脫出的氧化物或鹽,提高了電池的安全性,在1C/10V過充電、過放電、短路、釘刺情況下不起火、不爆炸。但在循環(huán)壽命測試中,只能保證常溫下1C充放電循環(huán)300次條件下80%以上的容量保有率,其循環(huán)壽命仍不滿足高效動力型電池的要求。
發(fā)明內容基于現有技術的不足,本發(fā)明所要解決的技術問題在于,通過在鋰離子電池負極材料組合物中添加穩(wěn)定劑氣相二氧化硅,提高了負極材料組合物和整個鋰離子電池的穩(wěn)定性,在保證鋰離子電池有良好的電流高放電性能和循環(huán)壽命的同時,解決動力鋰離子電池的安全性問題。為了達到以上技術效果,本發(fā)明的具體實施方式中提供一種為負極材料組合物,含有用于穩(wěn)定該負極材料組合物活性的穩(wěn)定劑,所述穩(wěn)定劑為氣相二氧化硅,所述穩(wěn)定劑在該負極材料組合物中所占重量比例為1%~10%。優(yōu)選地,所述穩(wěn)定劑二氧化硅在所述負極材料組合物中所占重量比例為2%~5%。所述穩(wěn)定劑二氧化硅粒徑在7~21nm之間,團聚后的粒徑在80~300nm之間。一種負極材料組合物,所述負極材料組合物中還含有活性材料、導電劑、增稠劑、粘結劑;所述活性材料,至少包括人工石墨、中間相碳微球或經人工石墨、中間相碳微球、中間相瀝青包覆或摻雜的天然石墨中的一種或者兩種以上的混合物;所述導電劑至少包括導電石墨、乙炔黑、碳納米管、納米4艮粉中的一種或兩種以上的混合物,所述導電劑在所述負極材料組合物中所占的重量比例為1~3%;所述增稠劑是羧曱基纖維素鈉;所述粘合劑包括丁苯橡膠、丙烯酸、聚偏二氟乙烯或聚四氟乙烯中的一種或兩種的混合物,所述粘令劑為在所述負極材料組合物中所占的重量比例為1~3%;所述負極材料組合物在配制時還需加入溶劑,所述溶劑至少是高純去離子水或N-曱基吡咯烷酮中的一種,所述N-曱基吡咯烷酮,水分含量《0.05%。其中,所述活性材料在所述負極材料組合物中所占的重量比例為85-95wt%,其顆粒粒徑在5-33jum之間。本發(fā)明的具體實施方式中還提供一種鋰離子電池負極,該鋰離子電池負極含有如上所述的負極材料組合物。本發(fā)明的具體實施方式中還提供一種鋰離子電池,該鋰離子電池包括負極、正極、電解液、隔離膜和密封殼體,所述負極含有如上所述的負極材料組合物。所述正極包含有正極活性物質,所述正極活性物質為尖晶石型錳酸鋰或橄欖石型磷酸鐵鋰中的一種,或者是兩種的混合物。所述隔離膜的厚度在1635jum之間,孔隙率在30~60%之間。所述密封殼體為高分子薄膜和鋁箔組成的復合膜或鋼殼、鋁殼中的一種。本發(fā)明的具體實施方式中還提供一種用于提高鋰離子電池穩(wěn)定性的方法,該方法通過在制備鋰離子電池負極材料組合物時,向所述鋰離子電池負極材料組合物中加入穩(wěn)定劑為氣相二氧化硅,所述穩(wěn)定劑在負極材料組合物中所占重量比例為1%~10%。與現有技術相比,本發(fā)明的技術方案至少具有如下的顯著優(yōu)點更安全。由于在鋰離子電池的負極材料組合物中加入了穩(wěn)定劑二氧化硅,電池在4丁刺、短路等測試時,不會與電解液劇烈反應而;^文出大量熱量,因而也就不會促成電池溫度升高,從而避免了電池高溫起火、爆炸的危險。電池在釘刺時,表面溫度不超過31。C。更大放電倍率。放電倍率測試實驗中,12C放電可以放出1C容量的90o/o以上。更長的循環(huán)壽命。在循環(huán)壽命測試實驗中,常溫下1C充放電循環(huán)500次后,容量仍保持80%以上。圖1是本發(fā)明實施例1的電池在常溫條件下1C充電-放電循環(huán)壽命曲線;圖2是本發(fā)明實施例1的電池在常溫條件下1C充電-放電曲線;圖3是本發(fā)明實施例2的電池在常溫條件的放電倍率性能曲線;圖4是本發(fā)明實施例1中電池在釘刺實驗中表面溫度-時間曲線;圖5是本發(fā)明實施例2中電池在短路測試時表面溫度-時間曲線;圖6是本發(fā)明實施例1中電池在6C放電時表面溫度-時間曲線。具體實施方式現將詳細地描述本發(fā)明的具體實施方式,其實例將結合附圖和具體的實施例中進行說明,其中相同的參考號總是代表相同的組成部分。下面描述這些實施方式,以便參照附圖和具體的實施例來解釋本發(fā)明。本發(fā)明提供一種鋰離子電池負極材料組合物,其中含有用于穩(wěn)定該負極材料組合物活性的穩(wěn)定劑氣相二氧化硅,穩(wěn)定劑氣相二氧化硅在該負極材料組合物中所占重量比例為1%~10%,優(yōu)選為占該負極材料組合物重量比例的2%~5%。氣相二氧化硅分子式為Si02,在本發(fā)明的實施方式中選用現有的氣相法合成的納米級的二氧化硅粉末。氣相二氧化硅的平均粒徑在721nm之間,團聚后的粒徑在80~300nm之間。在具體實現時,本發(fā)明的負極材料組合物中還包括活性材料、導電劑、增稠劑、粘結劑和溶劑。其中活性材料至少是人工石墨、中間相碳微球(CMB)或經人工石墨、中間相碳微球、中間相瀝青包覆或摻雜的天然石墨中的一種或者兩種以上的混合物,優(yōu)選為中間相碳微球和包覆有中間相碳微球的天然石墨,包覆層厚度不低于2iam,其顆粒粒徑在5~33jum之間,優(yōu)選為9~15|um,比表面積不超過1.5mVg,優(yōu)選為1.3~1.5m2/g;并且要求活性材料在負極材料組合物中所占的重量比例為85~95wt%。導電劑至少包括導電石墨(KS15)、乙炔黑、碳納米管、納米銀粉中的一種或兩種以上的混合物,占材料體系重量的1-3%。增稠劑是羧曱基纖維素鈉(CMC)。粘合劑至少包括丁苯橡膠(SBR)、丙烯酸、聚偏二氟乙烯(PVdF)或聚四氟乙烯(PTFE)中的一種或兩種混合物,占材料體系重量的1~3%。溶劑至少是高純去離子水或N-曱基吡咯烷酮(NMP)中的一種;并且要求高純去離子水的電阻率》18MQ.cm,N-曱基吡咯烷酮(NMP)的水分含量《0.05%。本發(fā)明提供一種鋰離子電池負極,該負極中含有負極材料組合物,在制備本發(fā)明的鋰離子電池負極時,需要首先制備負極漿料,負極漿料按照本發(fā)明實施方式中負極材料組合物中各物質的成分和比例配制,其中使用的溶劑高純去離子水或N-曱基吡咯烷酮(NMP)占整個負極材料組合物的38~51%。制成的負極漿料黏度為1000-3000厘泊,固體重量比例為48~62%。而后將制成的負極漿料均勻地涂覆在金屬集流體的雙面,集流體的厚度為8~18|Lim,敷料面密度為60~160mg/10cm2,壓實密度控制為1.35~1.65g/cm3。其中金屬集流體可以是銅箔或銅網集流體也可以是鋁箔或鋁網集流體。本發(fā)明提供的鋰離子電池,包括負極、正極、電解液、隔離膜和密封殼體。在具體實現中,鋰離子電池負極含有上述負極材料組合物。鋰離子電池正極的材料體系中含有正極活性材料、導電劑、粘結劑及溶劑;正極活性材料尖晶石型LiMri204或橄欖石型LiFeP04中的一種,或者是兩者的混合物;正極材料體系的導電劑是指導電石墨、乙炔黑、碳納米管、納米銀粉中的一種或兩種以上的混合物,優(yōu)選導電石墨;正極材料的粘結劑是指聚偏二氟乙烯(PVdF)或聚四氟乙烯(PTFE)中的一種或者兩種的混合物;正極材料的溶劑是指N-曱基吡咯烷酮(NMP)、二曱基曱酰胺(DMF)、二曱基亞砜(DMSO)、四氫呋喃(THF)中的一種或者兩種以上的混合物,優(yōu)選為N-曱基吡咯烷酮(NMP)。鋰離子電池的電解液為有機電解液,溶劑可以是碳酸二曱酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸曱乙酯(EMC)、碳酸曱丙酯(MPC)、碳酸丙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、石友酸亞乙烯酯(VC)、Y-丁內酉旨(Y-BL)中的兩種或者兩種以上的混合物,導電鋰鹽可以為高氯酸鋰(LiC104)、六氟磷酸鋰(LiPF6)、四氟硼酸鋰(LiBF4)、六氟砷酸鋰(LiAsF6)、卣化鋰(LiX)中的一種或者兩種以上的混合物,優(yōu)選LiPFe。鋰離子電池的電解液所述隔離膜可以為單層聚丙烯(PP)隔離膜,或者聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯多層復合微孔膜。隔離膜的厚度在1635jum之間,孑L隙率在30~60%之間。鋰離子電池的殼體材料可以是為高分子薄膜和鋁箔組成的復合膜或鋼殼、鋁殼中的一種。根據以上對鋰離子電池和鋰離子電池負極材料組合物組成的描述,下面具體介紹鋰離子電池的制備方法,其過程包括以下步驟步驟一負極片的制作。按照重量比例,將石墨、導電劑、增稠劑、粘結劑、穩(wěn)定劑加入到溶劑中;將混合物進行攪拌,控制攪拌所用的時間、速度和溫度,制成預期黏度范圍內的負極漿料;并涂覆到集流體上、烘干;烘干后的極片經輥壓制成所需工藝厚度;按照電池型號的設計要求,裁切成所需尺寸;步驟二正極片的制作。按照重量比例,將活性物質、粘結劑、導電劑加入到溶劑中;將混合物進行攪拌,控制攪拌所用的時間、速度和溫度,制成預期黏度范圍內的正極漿料;并涂覆到鋁箔或鋁網集流體上、烘干;烘干后的極片經輥壓制成所需工藝厚度;按照電池型號設計要求,裁切成所需尺寸;步驟三按照負極片、隔離膜、正極片的順序依次疊放,巻繞成巻芯;步驟四巻芯放入已經沖好膜的殼體中,組成電池;步驟五向電池殼中注入電解液,密封;步驟六將電池化成、分容。本發(fā)明的技術方案通過在鋰離子電池負極材料組合物中加入氣相二氧化硅以提高電池的循環(huán)性能和倍率放電性能,其作用原理可以通過反應式5表示。反應式5:Si02+6HF—H2[SiF6](aq)+2H20如反應式5描述的,氣相二氧化硅作為納米材料,其本身所固有的高比表面積能夠大量吸附電解液中的H20和HF,同時Si02還可以與HF發(fā)生反應,生成對電池性能無害的絡合物H2[SiF6]。另外,氣相二氧化硅具有良好的阻止熱量傳遞的作用。現有技術中的鋰離子電池無論在短路還是釘刺測試時,都有大的電流通過,導致大量的熱生成和電池溫度升高,負極石墨由于燃點較低而極易著火;而加入阻熱性能良好的氣相二氧化硅則降低了著火的可能性。下文實施例中的鋰離子電池在釘刺測試時表面溫度有限升高,即為添加劑的阻熱性質在發(fā)揮作用。再則,惰性的納米無機材料氣相二氧化硅,對溶劑體系有較為廣泛的適應性和良好的分散性,與溶質體系也易于匹配,不會發(fā)生任何不希望的副反應。本發(fā)明的具體實施方案中,穩(wěn)定劑氣相二氧化硅在該負極材料組合物中所占重量比例為1%~10%,優(yōu)選為占該負極材料組合物重量比例的2%~5%。如果氣相二氧化硅在負極材料組合物中所占重量比小于1%,則穩(wěn)定劑太少,不能起到良好的穩(wěn)定效果;反之,如果氣相二氧化硅在負極材料組合物中所占重量比大于10%,則穩(wěn)定劑太多,會影響到負極材料中活性成分的作用,使電池的整體性能受到影響。只于比例1將羧曱基纖維素鈉(CMC)溶解在高純去離子水中,攪拌均勻后分階段加入導電石墨(KS15)、中間相碳孩t球(CMB)和丁苯橡膠(SBR),各組分的重量組成為CMB:CMC:KS15:SBR=93:1.5:1.5:2。將攪拌均勻的漿料涂敷在20nm厚的銅箔集流體上,IO(TC真空烘干,輥壓,裁切,點焊上鎳極耳,制得負極極片。將聚偏二氟乙烯(PVdF)溶解在N-曱基吡咯烷酮(NMP)中,攪拌均勻后分階段加入導電石墨(KS15)和LiMn204,各組分的重量組成為LiMn204:PVdF:KS15=95:3:2。將攪拌均勻的漿料涂敷在20jum厚的鋁箔集流體上,ll(TC真空烘干,輥壓,裁切,點焊上鋁極耳,制得正極極片。以隔離膜將上述負極極片、正極極片隔離疊加,巻繞成巻芯并裝入已經沖壓好的鋁塑膜殼體中,注入溶劑為碳酸丙烯酯(EC)、碳酸曱乙酯(EMC)、碳酸二乙酯(DEC)混合物,濃度為lmol/L的LiPF6電解液,其中各溶劑的體積比為EC:EMC:DEC=1:1:1,而后密封,制成厚7.0mm、寬69mm、高153mm的4里離子電池。對比例2將一定量的羧曱基纖維素鈉(CMC)溶解在高純去離子水中,攪拌均勻后分階段加入導電石墨(KS15)、中間相瀝青包覆的天然石墨(CMG)和丁苯橡膠(SBR),各組分的重量組成為CMG:CMC:KS15:SBR=90:1.5:1.5:2。將攪拌均勻的漿料涂敷在20nm厚的銅箔集流體上,100。C真空烘干,輥壓,裁切,點焊上鎳極耳,制得負極極片。正極片的制備及注液等步驟同對比例1。實施例1將羧曱基纖維素鈉(CMC)溶解在高純去離子水中,攪拌均勻后分階段加入導電石墨(KS15)、中間相碳微球(CMB)、氣相二氧化硅(Si02)和丁苯橡膠(SBR),各組分的重量組成為CMB:CMC:KS15:Si02:SBR=93:1.5:1.5:2:2。將攪拌均勾的漿料涂敷在20jum厚的銅箔集流體上,IO(TC真空烘干,輥壓,裁切,點焊上鎳極耳,制得負極極片。正極片的制備及注液等步驟同對比例1。實施例2將一定量的羧曱基纖維素鈉(CMC)溶解在高純去離子水中,攪拌均勻后分階段加入導電石墨(KS15)、中間相碳微球(CMB)包覆的天然石墨(CMG)、氣相二氧化硅(Si02)和丁苯橡月交(SBR),各組分的重量組成為CMG:CMC:KS15:Si02:SBR=90:1.5:1.5:5:2。將攪拌均勻的漿料涂敷在20|am厚的銅箔集流體上,IOO'C真空烘干,輥壓,裁切,點焊上鎳極耳,制得負極極片。正極片的制備及注液等步驟同對比例1。下面通過相應的測試實驗說明本發(fā)明技術方案的有益效果。測試實驗1在常溫下,對電池以1C(6600mA)的恒定電流充電至4.2V,然后在4.2V下進行恒壓充電,直至電流衰減到0.05C(330mA),擱置10分鐘;以1C的恒定電流放電至3.0V,擱置10分鐘。將以上充放電步驟重復循環(huán)500次,最后一次的放電容量與第一次放電容量的比值即為電池的容量保持率。根據所述方法,分別對按照實施例1和實施例2描述的方法制作的電池進行測試,其結果列于表l??梢钥吹?,電池在循環(huán)500次后,容量均保持在81%以上,可以滿足QC/T743—2006關于動力型電池所要求的80%。圖1是本發(fā)明實施例1的電池在常溫條件下1C充電-放電循環(huán)壽命曲線;圖2是本發(fā)明實施例1的電池在常溫條件下1C充電-放電曲線。實施例2的電池的充電-放電循環(huán)壽命曲線和充電-放電曲線與之類似。從圖1、圖2和表1可以看出本發(fā)明實施例的電池有良好的充放電性能和容量保持率。表l電池500次循環(huán)后的容量保持率電池編號容量保持率(%)實施例181.41實施例281.73測試實-瞼2電池在常溫下以1C恒定電流充電至4.2V,然后在4.2V下進行恒壓充電,直至電流衰減到0.05C(330mA),擱置10分鐘,然后以1C電流恒定地放電至3.0V,記作1C放電容量;按照上述充電步驟,然后以5C電流恒定地放電至3.0V,記作5C放電容量;按照上述充電步驟,然后以10C電流恒定地放電至3.0V,記作10C放電容量;按照上述充電步驟,然后以15C電流恒定地放電至3.0V,記作15C放電容量。1C、5C、IOC、15C放電容量與1C放電容量的比值,即為電池在該倍率下的》丈電百分比。才艮據所述方法,分別對按照實施例1和實施例2描述的方法制作的電池進行測試,其結果列于表2。實施例1的放電倍率性能曲線見圖3,從中可以看出本發(fā)明實施例1的電池良好的放電倍率性能,實施例2的電池放電倍率性能曲線與實施例1的電池放電倍率性能相似。從表2和圖3可以看出本發(fā)明實施例中的電池有良好的放電倍率性能,實施例2和實施例2中的電池在10C的放電容量均高于90%,遠遠高于QC/T743—2006所要求的"能量型動力電池4.5C放電容量>90%。"表2電池放電倍率性能<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>電池在常溫下以1C恒定電流充電至4.2V,然后在4,2V下進行恒壓充電,直至電流衰減到0.05C(330mA),擱置10分鐘,然后以6mm的鋼釘快速貫穿電池,記錄其表面最高溫度,并觀察是否起火或爆炸。根據所述方法,分別對按照對比例1、對比例2、實施例1和實施例2描述的方法制作的電池進行測試,其結果列于表3。具體的溫度-時間曲線見圖4。表3電池釘刺測試結果<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>釘刺實驗能夠表征電池在釘刺等破壞情況下的安全狀況,如表3所示,在釘刺實驗中,在負極材料組合物中加入穩(wěn)定劑氣相二氧化硅的實施例1和實施例2的電池的表面最高溫度明顯低于沒加穩(wěn)定劑氣相二氧化硅的對比例1和對比例2的電池的表面最高溫度,加入穩(wěn)定劑氣相二氧化硅的電池在安全性方面表現出良好的有益效果。測試實-驗4電池在常溫下以1C恒定電流充電至4.2V,然后在4.2V下進4亍恒壓充電,直至電流衰減到0.05C(330mA),擱置10分鐘,然后以3mO的電阻將其短路,測試其表面溫度,并觀察是否起火或爆炸。根據所述方法,分別對按照對比例1、對比例2、實施例1和實施例2描述的方法制作的電池進行測試,其結果列于表4。具體的溫度-時間曲線見圖5。表4電池短路測試結果<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>電池短路測試實驗能夠表征電池在短路等破壞情況下的安全狀況,如表4所示,在電池短路測試實驗中,在負極材料組合物中加入穩(wěn)定劑氣相二氧化硅的實施例1和實施例2的電池的表面最高溫度明顯低于沒加穩(wěn)定劑氣相二氧化硅的對比例1和對比例2的電池的表面最高溫度,加入穩(wěn)定劑氣相二氧化硅的電池在安全性方面表現出良好的有益效果。測試實-險5電池在常溫下以1C恒定電流充電至4.2V,然后在4.2V下進4亍恒壓充電,直至電流衰減到0.05C(330mA),擱置IO分鐘,然后以6C恒定電流;改電至3.0V,記錄電芯表面溫度。根據所述方法,分別對按照對比例1、對比例2、實施例1和實施例2描述的方法制作的電池進行測試,其結果列于表5。具體溫度-時間曲線見圖6。表5放電安全測試結果<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>放電安全測試實驗可以預測電池在持續(xù)大電流放電情況下的安全狀況,如表4所示,在放電安全測試實驗中,在負極材料組合物中加入穩(wěn)定劑氣相二氧化硅的實施例1和實施例2的電池的表面最高溫度明顯低于沒加穩(wěn)定劑氣相二氧化硅的對比例1和對比例2的電池的表面最高溫度,加入穩(wěn)定劑氣相二氧化硅的電池在安全性方面表現出良好的有益效果。以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,應當指出,對于本
技術領域
的普通技術人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也視為本發(fā)明的保護范圍。權利要求1.一種鋰離子電池負極材料組合物,其特征在于含有用于穩(wěn)定該負極材料組合物活性的穩(wěn)定劑,所述穩(wěn)定劑為氣相二氧化硅,所述穩(wěn)定劑在該負極材料組合物中所占重量比例為1%~10%。2.根據權利要求l所述的負極材料組合物,其特征在于所述穩(wěn)定劑二氧化硅在所述負極材料組合物中所占重量比例為2%~5%。3.根據權利要求1所述的負極材料組合物,其特征在于所述穩(wěn)定劑二氧化硅的平均粒徑在7~21nm之間,團聚后的粒徑在80~300nm之間。4.根據權利要求1所述的負極材料組合物,其特征在于所述負極材料組合物中還含有活性材料、導電劑、增稠劑、粘結劑;所述活性材料,至少包括人工石墨、中間相碳微球或經中間相瀝青包覆或摻雜的天然石墨中的一種或者兩種以上的混合物;所述導電劑至少包括導電石墨、乙炔黑、碳納米管、納米4艮粉中的一種或兩種以上的混合物,所述導電劑在所述負極材料組合物中所占的重量比例為1~3%;所述增稠劑是羧曱基纖維素鈉;所述粘合劑包括丁苯橡膠、丙烯酸、聚偏二氟乙烯或聚四氟乙烯中的一種或兩種的混合物,所述粘合劑為在所述負極材料組合物中所占的重量比例為1~3%;所述負極材料組合物在配制時還需加入溶劑,所述溶劑至少是高純去離子水或N-曱基吡咯烷酮中的一種,所述N-曱基吡咯烷酮,水分含量《0.05%。5.根據權利要求4所述的鋰離子電池負極材料組合物,其特征在于所述活性材料在所述負極材料組合物中所占的重量比例為85~95wt%,其顆粒粒徑在533lam之間。6.—種鋰離子電池負極,其特征在于含有如權利要求1~5中任意一項所述的負極材料組合物。7.—種鋰離子電池,包4舌負極、正極、電解液、隔離膜和密封殼體,其特征在于所述負極含有如權利要求1~5中任意一項所述的負極材料組合物。8.根據權利要求7所述的鋰離子電池,其特征在于所述正極包含有正極活性物質,所述正極活性物質為尖晶石型錳酸鋰或橄欖石型磷酸4失鋰中的一種,或者是兩種的混合物。9.根據權利要求8所述的鋰離子電池,其特征在于所述隔離膜的厚度在16-35jum之間,孑匕隙率在30-60%之間。10.根據權利要求8所述的鋰離子電池,其特征在于所述密封殼體為高分子薄膜和鋁箔組成的復合膜或鋼殼、鋁殼中的一種。11.一種用于提高鋰離子電池穩(wěn)定性的方法,其特征在于,在制備鋰離子電池負極材料組合物時,向所述鋰離子電池負極材料組合物中加入穩(wěn)定劑為氣相二氧化硅,所述穩(wěn)定劑在負極材料組合物中所占重量比例為1%~10%。全文摘要本發(fā)明公開了一種鋰離子電池負極材料組合物,該負極材料組合物中含有用于穩(wěn)定該負極材料組合物活性的穩(wěn)定劑,所述穩(wěn)定劑為氣相二氧化硅,所述穩(wěn)定劑在該負極材料組合物中所占重量比例為1%~10%。本發(fā)明還公開了使用該負極材料組合物制備而成的鋰離子電池負極以及相應的鋰離子電池。采用本發(fā)明,可以顯著提高相應鋰離子電池的穩(wěn)定性,從而在保證鋰離子電池良好的循環(huán)充放電性能和倍率放電性能的同時,具有很高的安全性,可用作動力型設備的儲能工具。文檔編號H01M2/02GK101262062SQ20081006682公開日2008年9月10日申請日期2008年4月18日優(yōu)先權日2008年4月18日發(fā)明者盧舜毅,杜洪彥,見賴申請人:深圳市崧鼎實業(yè)有限公司
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