專利名稱：一種鋰離子二次電池及其正極的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高能量密度的鋰離子二次電池及其正極材料。
背景技術(shù)：
采用鋁塑復(fù)合薄膜作為外包裝的鋰離子二次電池具有高能量密度、優(yōu)異的安全性能、大容量單體和環(huán)保等特性；并且由于其薄、輕和任意形狀的優(yōu)點(diǎn)，可以量身訂造以實(shí)現(xiàn)小型化、輕質(zhì)化、空間最大利用化，所以對其作為移動(dòng)電話、筆記本電腦、無線耳機(jī)、藍(lán)牙設(shè)備、MI^和手表等便攜式設(shè)備的電源的需求日益增長。另外，該鋰離子電池還可以作為 Scooter, xEV等的電源而倍受矚目。正極材料是制約鋰離子電池性價(jià)比的關(guān)鍵性材料之一。目前商業(yè)上廣泛使用的正極材料主要為LiCoO2,由該材料組成的正極膜片其壓實(shí)密度能達(dá)到4. lg/cm3，且放電電壓平臺(tái)高、首次效率高以及循環(huán)性能優(yōu)異，但是，該正極材料實(shí)際比容量較低，僅為140mAh/g 左右，盡管將充電截至電壓提升至4. 4V時(shí)容量能達(dá)到170mAh/g，但是較高的充電截止電壓將會(huì)導(dǎo)致LiCoA結(jié)構(gòu)破壞、金屬鈷的溶出，從來惡化高溫存儲(chǔ)以及循環(huán)性能，同時(shí)將會(huì)帶來嚴(yán)重的安全隱患。如何在保障安全性能的前提下，通過優(yōu)化正極活性物質(zhì)來進(jìn)一步提升鋰離子電池的能量密度是許多企業(yè)以及科研工作者一直努力的方向。取代LiCoA并進(jìn)一步提升克容量的研究主要集中在具有層狀特性且鎳含量較高的三元材料方面。同LiCoO2相比，高鎳三元材料具有如下優(yōu)點(diǎn)4. 2V下，實(shí)際比容量可高達(dá) 170 210mAh/g，明顯高于LiCoA ；鎳資源相對豐富、價(jià)格低廉、且對環(huán)境無污染，因此，近年來高鎳三元材料倍受關(guān)注，但其實(shí)際壓實(shí)密度僅為3. 6g/cm3、放電電壓平臺(tái)較低且材料自身也存在一定的缺陷具有較強(qiáng)的吸水性，漿料制備過程中容易發(fā)生凝膠，難以配制；尤為值得關(guān)注的是結(jié)構(gòu)中Li+和M2+容易發(fā)生混排，導(dǎo)致活性氧脫出的同時(shí)使得高價(jià)鎳離子容易溶入電解液，催化電解液的分解，使由高鎳三元材料制成的鋰離子二次電池在高溫存儲(chǔ)時(shí)產(chǎn)生大量的氣體，惡化電池性能，尤其對于采用鋁塑復(fù)合薄膜作為外包裝的鋰離子電池，外殼比較柔軟，氣體的產(chǎn)生將導(dǎo)致電池的急劇膨脹變形，帶來嚴(yán)重的安全隱患，從而限制其使用。因此，選用適當(dāng)顆粒度的高鎳三元材料與鈷酸鋰進(jìn)行混合，可以將正極膜片的壓實(shí)密度提升至> 3. 8g/cm3，同時(shí)其克容量相對鈷酸鋰有了較大的提高，其放電電壓平臺(tái)相對高鎳材料也有了明顯的上升，漿料穩(wěn)定性及高溫存儲(chǔ)性能也得到了一定的改善，從而大大提高了鋰離子二次電池的能量密度及加工和使用性能。在中國專利CN 184892中，公開了一種正極材料，其活性物質(zhì)由鈷酸鋰系活性物質(zhì)A與高鎳三元材料B混合組成，且B/A位于0. 04 0. 8之間，正極膜片壓實(shí)密度> 3. 7g/cm3，通過高鎳三元材料與鈷酸鋰的混合，可以得到高容量、高工作電壓、負(fù)荷特性和高電壓充電條件下的充放電循環(huán)特性優(yōu)異的鋰離子二次電池。但是，該專利未能完全解決高鎳三元材料在高溫存儲(chǔ)條件下所帶來的電池脹氣問題，且較低含量的高鎳三元材料直接影響混合后正極材料克容量的發(fā)揮，從而限制了能量密度的進(jìn)一步提升。在我們之前報(bào)道的專利CN 101901906A中，公開了一種由高鎳三元材料與鈷酸鋰材料混合作為正極活性材料的鋰離子二次電池，通過將正極活性材料中的高鎳三元材料表面包覆一層金屬氧化物，并用去離子水進(jìn)行清洗、干燥后，有效地改善了由高鎳三元材料與鈷酸鋰材料混合作為正極活性材料的鋰離子二次電池的高溫存儲(chǔ)性能。但是，該方法中的去離子水進(jìn)行清洗過程容易破壞高鎳活性物質(zhì)的表層結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致在后續(xù)的化成及老化過程中，正極材料表面不能有效地形成LiF保護(hù)層；同時(shí)金屬氧化物包覆層容易受到LiPF6的分解產(chǎn)物HF的攻擊從而產(chǎn)生H2O, H2O將會(huì)進(jìn)一步催化LiPF6的分解，從而導(dǎo)致電池在后續(xù)循環(huán)過程中容量衰減過快。有鑒于此，確有必要提供一種有效的方法，使得在不影響其它物理和化學(xué)性能的前提下，有效地改善由高鎳三元材料與鈷酸鋰混合作為正極材料的鋰離子二次電池的高溫存儲(chǔ)性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種由高鎳三元材料與鈷酸鋰系材料混合作為正極材料的鋰離子二次電池，該鋰離子二次電池具有較高的能量密度，而且能夠在充電截止電壓大于等于4. 25V的條件下應(yīng)用，同時(shí)該鋰離子電池具有良好的高溫存儲(chǔ)性能以及循環(huán)性能。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種高能量密度的鋰離子二次電池正極，包括集流體及其活性物質(zhì)，所述的正極活性物質(zhì)為鈷酸鋰系活性物質(zhì)A與高鎳三元活性物質(zhì)B的混合材料；鈷酸鋰系活性物質(zhì)A的表達(dá)式為LixlCOyMaa_y)02，其中0. 5彡xl彡1. 2 ； 0. 8 ^ y ^ 1. 0 ；Ma 為 Al、Ni、Mn、Mg、Ti、Zr、V、Sr、Nb、Zn 以及 Ba 中的一種或幾種；高鎳三元活性物質(zhì)B的表達(dá)式為Lix2NiaCobMb(1_a_b)02，其中0. 5彡x2彡1. 2 ； 0. 7彡a彡1. 0 ;0彡b彡0. 3 ；Mb為Al、Mn、Mg、Ba中的一種或者幾種；其特征在于所述正極活性物質(zhì)在混合后經(jīng)過金屬氟化物MeFx的表面包覆處理， 其中Me為Al，Mg，Co以及Ni中的任意一種。通過在正極活性物質(zhì)表面包覆一層金屬氟化物MeFx(Me為Al，Mg，Co以及Ni中的任意一種)，有效地阻止了在充電截止電壓大于等于4. 25V下應(yīng)用時(shí)高鎳三元活性物質(zhì)以及鈷酸鋰與電解液之間的副反應(yīng)，從而抑制了活性物質(zhì)中金屬離子的溶出、活性氧的脫出以及電解液的分解，減少了由于內(nèi)阻的增加導(dǎo)致的電池極化增大，從而有效地改善了高溫存儲(chǔ)性能和循環(huán)性能。目前常用的表面包覆改性處理方法為在高鎳三元表面包覆一層金屬氧化物，盡管金屬氧化物的表面包覆處理能夠在一定程度上改善高溫存儲(chǔ)性能和循環(huán)性能，但是由于該氧化物層易與HF(LiPF6的分解產(chǎn)物)發(fā)生反應(yīng)，因此在長期的高溫存儲(chǔ) (60°C存儲(chǔ)30天)、更高溫的短期存儲(chǔ)(85°C存儲(chǔ)4小時(shí))以及高溫循環(huán)條件下，表層的包覆物容易發(fā)生反應(yīng)從而無法起到有效的保護(hù)作用。然而，金屬氟化物具有良好的物理和化學(xué)穩(wěn)定性，且不和HF發(fā)生反應(yīng)，因此在惡劣的條件下(高溫存儲(chǔ)，高溫循環(huán))仍能有效地起到阻隔正極活性物質(zhì)與電解液之間負(fù)反應(yīng)的效果，從而顯著改善電池在高溫下的存儲(chǔ)和循環(huán)性能。所述金屬氟化物MeFx的含量占正極活性物質(zhì)總量的0. Olwt % IOwt %，當(dāng)MeFx的含量< 0.01wt%時(shí)，包覆層太薄，不足以起到抑制電解液與陰極活性物質(zhì)之間副反應(yīng)的效果；當(dāng)MeFx的含量> 10wt%時(shí)，包覆層太厚，大大降低了陰極活性物質(zhì)的可逆容量及放電電壓平臺(tái)，從而降低了電池的能量密度，本發(fā)明中，優(yōu)選0. 01 5wt %。作為本發(fā)明高能量密度的鋰離子二次電池及其正極的一種改進(jìn)，優(yōu)選鈷酸鋰活性物質(zhì)A為平均粒徑D50為17 19 μ m，高鎳三元活性物質(zhì)B為平均粒徑D50為8 10 μ m，同時(shí)控制B/A的質(zhì)量比介于0. 25 3. 0之間，從而使得鈷酸鋰顆粒和高鎳三元材料顆粒合理分布，最終使得由該正極活性物質(zhì)制備的膜片的壓實(shí)密度達(dá)到彡3. 8g/cm3。當(dāng)B/A < 0. 25 時(shí)，正極活性物質(zhì)的容量較低；當(dāng)B/A > 3. 0時(shí)，正極活性物質(zhì)的壓實(shí)密度降低，同時(shí)高溫存儲(chǔ)性能變差。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點(diǎn)1)通過在含有高鎳三元材料的正極材料表面包覆一層金屬氟化物Meh，該包覆層具有良好的物理和化學(xué)穩(wěn)定性，且不和HF發(fā)生反應(yīng)，因此，有效地抑制了充電截止電壓大于等于4. 25V時(shí)，陰極活性物質(zhì)與電解液之間的副反應(yīng)，以及防止了電解液中溶解的金屬離子在陽極表面形成金屬枝晶，從而解決了由高鎳三元材料與鈷酸鋰混合組成的正極材料在彡4. 25V下使用時(shí)的高溫存儲(chǔ)脹氣以及循環(huán)壽命較低的問題。2)通過將含有高鎳三元材料的正極材料應(yīng)用到充電截止電壓大于等于4. 25V下， 有效地改善了高鎳三元材料存在的放電電壓平臺(tái)低的缺點(diǎn)，從而提高了電池的能量密度并擴(kuò)大了其應(yīng)用范圍。3)作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，通過優(yōu)化鈷酸鋰和高鎳三元材料顆粒的大小以及它們之間的比值，使得正極材料的壓實(shí)密度達(dá)到> 3. 8g/cm3，更進(jìn)一步地提升了鋰離子二次電池的能量密度。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供的正極材料活性物質(zhì)由鈷酸鋰A與高鎳三元材料B混合而成，其中A 與B的混合方式可以為干法球磨；水系液相混合；有機(jī)體系液相混合。本發(fā)明提供的正極材料活性物質(zhì)在混合后經(jīng)過MeFx(Me為Al，Mg，Co以及Ni中的任意一種)表面處理，其具體操作為將NH4F與金屬鹽(Mea(SO4)b, Me (NO3)c, MeCld或 Me(CH3COO)e等)分別溶解后，在85°C水浴及攪拌條件下，將定量的混合后的正極活性物質(zhì)緩慢加入到溶解后的金屬鹽溶液中，然后緩慢滴加NH4F溶液，控制PH值直至上清液中的金屬離子完全轉(zhuǎn)化成MeFx，在85°C水浴下持續(xù)攪拌一定時(shí)間后，于120°C下干燥10小時(shí)，最后在400°C下燒結(jié)5小時(shí)即可得到表面包覆有金屬氟化物MeFx的正極活性物質(zhì)。本發(fā)明提供的鋰離子電池采用鋁塑復(fù)合薄膜作為電池殼體，正負(fù)極電極組合電解液密封在電池殼體內(nèi)，正負(fù)極電極采用卷繞或者疊片的方式將隔離膜包裹在正負(fù)極中間。所述正極包括正極集流體和導(dǎo)電材料、粘結(jié)劑以及本文涉及到的由鈷酸鋰及高鎳三元材料混合并經(jīng)過MeFx包覆處理后的活性物質(zhì)。其中導(dǎo)電材料和粘結(jié)劑的含量為0 6wt. %，優(yōu)選 4wt. %0所述負(fù)極采用含有負(fù)極集流體和涂覆在該負(fù)極集流體上的負(fù)極材料層。本發(fā)明對負(fù)極材料層沒有特別的限制，通常包括負(fù)極活性物質(zhì)、粘結(jié)劑以及導(dǎo)電劑，其中負(fù)極活性物質(zhì)可以采用碳素材料(如天然石墨、人造石墨、焦炭、活性炭、碳纖維、碳納米材料)、氮化物、硅及硅化物、錫基氧化物及錫化物、鈦酸鋰、合金材料。粘結(jié)劑可以選擇常規(guī)的負(fù)極粘結(jié)劑，包括聚乙烯醇、聚四氟乙烯、羧甲基纖維素、羧甲基纖維素鈉、丁苯橡膠(SBR)中的一種或幾種。一般來說，粘結(jié)劑和導(dǎo)電劑的含量為0 8wt. ^，優(yōu)選丨1^ %。所述電解液包括非水溶劑以及溶解于該非水溶劑中的電解質(zhì)，電解質(zhì)的含量一般為 0. 5 2. Omol/Lο上述電解液中的非水溶劑優(yōu)選鏈狀酸酯和環(huán)狀酸酯的混合溶劑；其中鏈狀酸酯可以選自碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸乙丙酯、碳酸二苯酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、丙酸甲酯、 丙酸乙酯、二甲氧基乙烷、二乙氧基乙烷以及其含氟、含硫和含不飽和鍵的鏈狀有機(jī)酯類的其中一種或者其混合物；所述環(huán)狀酸酯可選自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸亞乙烯酯、Y-丁內(nèi)酯、磺內(nèi)酯以及其含氟、含硫或者含不飽和鍵的環(huán)狀有機(jī)酯類的其中之一或者其混合物。所述的電解質(zhì)可以選擇LiPF6、LiAsF6、LiSbF6、LiC104、LiBF4、LiB (C2H5) 4、LiCF3C02、 LiCF3S03、LiCH3S03、LiC4F9S3, Li (CF3SO3) 2N、LiCl、LiBr 中的一種或幾種。下面結(jié)合實(shí)施例與對比例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)描述。實(shí)施案例1正極的制作使用平均粒徑D50為18 μ m的LiCoA作為鈷酸鋰系活性物質(zhì)A ；使用平均粒徑D50 為9μπι的LiNia8tlCoai5Alatl5O2作為高鎳活性物質(zhì)B，按照B Α = 4 6的比例在混料罐中進(jìn)行混合均勻后，按照上述的表面包覆處理工藝，在混合后的正極活性物質(zhì)表面包覆 A1F3。在5L攪拌機(jī)內(nèi)，將104g PVDF在攪拌下加入到1750g NMP中，溶解后加入87. 8g 導(dǎo)電劑，40 50°C高速攪拌池后，用循環(huán)水冷卻至20 25°C，加入3058g上述的正極活性物質(zhì)，抽真空并在20 25°C下高速攪拌池。將制備好的正極漿料進(jìn)行涂布、冷壓。負(fù)極按石墨增稠劑CMC 粘結(jié)劑SBR 導(dǎo)電炭粉=96% 1% 2% 1% 的比例在水系下進(jìn)行負(fù)極配料。將配置好的負(fù)極漿料進(jìn)行涂布、冷壓，得到的壓實(shí)密度在 1. 50 1. 55g/cm3 范圍內(nèi)。實(shí)施例2與實(shí)施例1不同的是正極活性物質(zhì)表面包覆AlF3的含量為Iwt %，其它與實(shí)施例 1保持一致。實(shí)施例3與實(shí)施例1不同的是正極活性物質(zhì)表面包覆AlF3的含量為5wt%，其它與實(shí)施例 1保持一致。實(shí)施例4與實(shí)施例1不同的是正極活性物質(zhì)表面包覆AlF3的含量為IOwt %，其它與實(shí)施例1保持一致。實(shí)施例5與實(shí)施例1不同的是正極活性物質(zhì)表面包覆的物質(zhì)及含量為MgF2,其它與實(shí)施例1保持一致。實(shí)施例6
與實(shí)施例1不同的是正極活性物質(zhì)表面包覆的物質(zhì)及含量為CoF3,其它與實(shí)施例1保持一致。實(shí)施例7與實(shí)施例1不同的是正極活性物質(zhì)表面包覆的物質(zhì)及含量為NiF3,其它與實(shí)施例1保持一致。實(shí)施例8與實(shí)施例1不同的是將LiCoO2 (A)與LiNia8tlCoa 15Α1α(1502⑶的比例調(diào)整為B A =1 4，且混合后無表面包覆改性處理，其它與實(shí)施例1保持一致。實(shí)施例9與實(shí)施例1不同的是將LiCoO2 (A)與LiNia8tlCoa 15A1。.。502 (B)的比例調(diào)整為B A =5 3，且混合后無表面包覆改性處理，其它與實(shí)施例1保持一致。實(shí)施例10與實(shí)施例1不同的是將LiCoO2 (A)與LiNi。. 8。Co。.15A1。. Q5O2(B)的比例調(diào)整為B A =3 1，且混合后無表面包覆改性處理，其它與實(shí)施例1保持一致。對比例1與實(shí)施例1 不同的是將 LiCoO2 (A)與 LiNia8tlCoai5Alatl5O2 ⑶按 B A = 4 6 混合均勻后，無表面包覆改性處理，其它與實(shí)施例1保持一致。性能測試1.陰極極片壓實(shí)密度測試。將陰極極片進(jìn)行雙面涂布后，切取面積為1M0. 25mm2大小的雙面涂布圓片，稱取其質(zhì)量并記為M(g)。接著，在90士25T的壓力、以及恒定的速度下對雙面涂布的陰極極片進(jìn)行冷壓，冷壓后用千分尺測量極片的厚度，記為L(mm)。則陰極極片的壓實(shí)密度PD可表示為PD = M/ (1540. 25* (L-R)) *1000 (g/cm3)R 集流體的厚度(mm)。2.電池電化學(xué)性能測試。對實(shí)施例1 10和比較例1的電池進(jìn)行充放電測試，比較電池的初始容量，測試條件先對電池進(jìn)行化成，在45 °C下先以0. OlC恒流充電至3. 4V，再以0. 2C恒流充電至 3. 8V ；然后在常溫下，以0. 2C電流大小恒流充電至4. 25V，再恒壓至0. 05C,靜置5min后，以 0. 2C放電至3. 0V，記錄放電容量。3.電池85°C、4小時(shí)高溫存儲(chǔ)測試。對實(shí)施例1 10和比較例1的電池進(jìn)行85°C、4小時(shí)高溫存儲(chǔ)測試。常溫下，以 IC恒流充電至4. 25V，恒壓至0. 05C后靜置1小時(shí)，測量厚度，電壓，內(nèi)阻大小后，將其放入 85°C的恒溫箱中，靜置4小時(shí)，在高溫下測量厚度，電壓，內(nèi)阻，冷卻至常溫后，以0. 2C電流大小恒流充電至4. 25V，再恒壓至0. 05C，靜置5min后，以0. 2C放電至3. 0V，記錄放電容量。 厚度膨脹率=(存儲(chǔ)后厚度-存儲(chǔ)前厚度)/存儲(chǔ)前厚度*100% ；容量保持率=存儲(chǔ)后放電容量/存儲(chǔ)前放電容量*100% .3.電池60°C、30天存儲(chǔ)測試。對實(shí)施例1 10和比較例1的電池進(jìn)行60°C、30天高溫存儲(chǔ)測試。常溫下，以IC恒流充電至4. 25V，恒壓至0. 05C后靜置1小時(shí)，測量厚度，電壓，內(nèi)阻大小后，將其放入 60°C的恒溫箱中，靜置30天后，在高溫下測量厚度，電壓，內(nèi)阻，冷卻至常溫，以0. 2C電流大小恒流充電至4. 25V，再恒壓至0. 05C,靜置5min后，以0. 2C放電至3. 0V,記錄放電容量。 厚度膨脹率=(存儲(chǔ)后厚度-存儲(chǔ)前厚度)/存儲(chǔ)前厚度*100% ；容量保持率=存儲(chǔ)后放電容量/存儲(chǔ)前放電容量*100% .4.電池25°C循環(huán)性能測試。對實(shí)施例1 10和比較例1的電池進(jìn)行循環(huán)性能測試。25°C下，以IC恒流充電至4. 25V，恒壓至0. 05C后，靜置30min后，以IC恒流放電至3. 0V,靜置30min,依次循環(huán)500 周。電池的容量保持率=第500周的放電容量/第一周的放電容量*100% .5.電池45°C循環(huán)性能測試。對實(shí)施例1 10和比較例1的電池進(jìn)行循環(huán)性能測試。45°C下，以IC恒流充電至4. 25V，恒壓至0. 05C后，靜置30min后，以IC恒流放電至3. 0V,靜置30min,依次循環(huán)400 周。電池的容量保持率=第400周的放電容量/第一周的放電容量*100% .不同AlF3包覆層含量對電池性能的影響見表權(quán)利要求
1.一種高能量密度的鋰離子二次電池正極，包括集流體及其活性物質(zhì)，所述的正極活性物質(zhì)為鈷酸鋰系活性物質(zhì)A與高鎳三元活性物質(zhì)B的混合材料；鈷酸鋰系活性物質(zhì)A的表達(dá)式為LixlCOyMaa_y)02，其中0. 5彡xl彡1. 2 ;0. 8彡y彡1. 0 ； Ma 為 Al、Ni、Mn、Mg、Ti、Zr、V、Sr、Nb、Zn 以及 Ba 中的一種或幾種；高鎳三元活性物質(zhì)B的表達(dá)式為Lix2NiaCobMb(1_a_b)02，其中0. 5彡x2彡1. 2 ； 0. 7彡a彡1. 0 ;0彡b彡0. 3 ;Mb為Al、Mn、Mg、Ba中的一種或者幾種；其特征在于所述正極活性物質(zhì)在混合后經(jīng)過金屬氟化物MeFx的表面包覆處理，其中 Me為Al，Mg，Co以及Ni中的任意一種。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高能量密度的鋰離子二次電池正極，其特征在于表面包覆的金屬氟化物MeFx占正極活性物質(zhì)總質(zhì)量的0. 01 10wt%。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高能量密度的鋰離子二次電池正極，其特征在于所述的表面包覆的金屬氟化物MeFx占正極活性物質(zhì)總質(zhì)量的0. 01 5wt%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高能量密度的鋰離子二次電池正極，其特征在于高鎳三元活性物質(zhì)B與鈷酸鋰系活性物質(zhì)A的質(zhì)量比B/A介于0. 25 3. 0之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高能量密度的鋰離子二次電池正極，其特征在于高鎳三元活性物質(zhì)B與鈷酸鋰系活性物質(zhì)A的質(zhì)量比B/A介于0. 5 1. 8之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高能量密度的鋰離子二次電池正極，其特征在于所述鈷酸鋰系活性物質(zhì)A的平均粒徑D50介于12 20 μ m之間，高鎳三元活性物質(zhì)B的平均粒徑介于8 15 μ m之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高能量密度的鋰離子二次電池正極，其特征在于所述鈷酸鋰活性物質(zhì)A為平均粒徑D50為17 19 μ m的LiCoO2,高鎳三元活性物質(zhì)B為平均粒徑 D50 為 8 ΙΟμπι 的 LiNiaaiCoai5AlaciA 或者 LiNia8CoaiMnaiOy
8.—種鋰離子二次電池，包括正極、負(fù)極、隔離膜、電解液以及包裝膜，其特征在于所述的正極為權(quán)利要求1 7任意一項(xiàng)所述的正極。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鋰離子二次電池，其特征在于其充電截止電壓>4. 25V。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鋰離子二次電池，其特征在于所述包裝膜為鋁塑復(fù)合薄膜。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種高能量密度的鋰離子二次電池，所述鋰離子二次電池主要包括正極、負(fù)極、隔離膜、電解液及包裝袋，其中正極活性物質(zhì)為鈷酸鋰系活性物質(zhì)A與高鎳三元活性物質(zhì)B的混合材料，所述正極活性物質(zhì)在混合后經(jīng)過金屬氟化物MeFx(Me＝Al，Mg，Co以及Ni中的一種)的表面包覆處理，所述活性物質(zhì)B/A的質(zhì)量比介于0.25～3.0之間，且壓實(shí)密度≥3.8g/cm3。本發(fā)明提供的鋰離子二次電池具有高容量、高壓實(shí)密度、高工作電壓以及≥4.25V下良好的循環(huán)性能的特性，同時(shí)又能解決電池在高溫存儲(chǔ)時(shí)的產(chǎn)氣問題。
文檔編號(hào)H01M4/525GK102569722SQ201210038229
公開日2012年7月11日 申請日期2012年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月20日
發(fā)明者柳娜, 潘俊達(dá), 許瑞, 譚欣欣, 賴旭倫, 鄧耀明 申請人:寧德新能源科技有限公司