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復(fù)合式鋰二次電池的制作方法

文檔序號:11926118閱讀:194來源:國知局
復(fù)合式鋰二次電池的制作方法與工藝

本發(fā)明有關(guān)于一種鋰二次電池,特別是指一種正極表面設(shè)有復(fù)數(shù)區(qū)域以涂布不同正極活性材料的復(fù)合式鋰二次電池。



背景技術(shù):

近年來,如攝影機(jī)、數(shù)字靜態(tài)照相機(jī)、移動電話和筆記本電腦等便攜式電子裝置被廣泛地使用,為了便于攜帶及增長使用時間,如何縮減前述電子裝置的尺寸、重量并延長其使用壽命成為必需克服的主要技術(shù)問題。因此,電池領(lǐng)域開發(fā)了能夠提供高能量密度的輕量型二次電池,作為用于這些便攜式電子裝置的電源,以符合前述使用要求。

鋰二次電池是一種利用鋰離子的嵌入和脫嵌而達(dá)到充電和放電反應(yīng)的二次電池,由于鋰二次電池能夠提供比鉛電池和鎳鎘電池更高能量密度,而被廣泛地使用。如圖1、圖2所示,目前鋰二次電池A的裝配是在正極片與負(fù)極片之間設(shè)置隔離膜后,卷繞成一卷芯A1,再設(shè)置于常見的圓筒型(圖1)或方型(圖2)電池殼體A2中。鋰二次電池中包括電解質(zhì)、正極與負(fù)極;其中,前述正極是在正極集流板/片上涂布有包括正極活性材料的正極活性材料層而構(gòu)成,前述負(fù)極是在負(fù)極集流板/片上涂布有包括負(fù)極活性材料的負(fù)極活性材料層,電解質(zhì)則包括溶解有電解質(zhì)鹽的溶劑。其中,正極材料及負(fù)極材料對于提高鋰二次電池電容量密度和低化影響最大,也最為關(guān)鍵。

在負(fù)極材料部分,由于碳材料在嵌入和脫嵌鋰離子時晶體結(jié)構(gòu)變化非常小,因此目前負(fù)極材料廣泛采用例如石墨等碳材料,以使鋰二次電池在電池容量等特性上具有穩(wěn)定的表現(xiàn)。在正極材料部分,常見批量應(yīng)用于鋰電池的正極材料主要有鈷酸鋰(LiCoO2)、鎳酸鋰(LiNiO2)、錳酸鋰(LiMn2O4、LiMnO2)、鈷鎳錳酸鋰(三元材料,LiNiCoMnO2,LNCM)、鎳鈷鋁酸鋰(三元材料,LiNixCoyAl1-x-yO2,LNCA)以及磷酸鐵鋰(LiFePO4,LFP)等鋰氧化物。

值得注意的是,目前正極的制備是將單一種類的正極材料涂布于電池中所有正極集流板/片的兩側(cè)面上,然而,各種正極材料在效能的表現(xiàn)上各有優(yōu)缺點(diǎn),例如,鋰錳氧化物(LiMn2O4)電容量雖然較低,但熱安全性較高,適合應(yīng)用在強(qiáng)調(diào)高功率性能及安全考慮的中大型鋰電池或動力電池(High Power Battery);而磷酸鋰鐵(LiFePO4),相較于鋰錳氧化物(LiMn2O4)具有更高的熱穩(wěn)定性,不會有爆炸或過熱等安全問題, 適合應(yīng)用在強(qiáng)調(diào)高功率、對電容量要求較低的動力電池或大型電池;當(dāng)使用單一種類正極材料時,鋰二次電池只能在部分特性上產(chǎn)生較佳的效能表現(xiàn),而有所不足。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

有鑒于上述熟知鋰二次電池因正極涂布單一種類正極材料所導(dǎo)致的效能表現(xiàn)受限問題,本發(fā)明目的在于,經(jīng)由將磷酸鐵鋰(LiFePO4,LFP)及選自含鋰三元系氧化物的不同的正極材料涂布于同一正極表面的不同區(qū)域上,以在鋰二次電池充電、放電過程中,獲得不同正極材料的優(yōu)點(diǎn),達(dá)到提供一種具有高電壓、高電容量且安全性高的復(fù)合式鋰二次電池。

于是,為達(dá)上述目的,依據(jù)本發(fā)明所提供的一種復(fù)合式鋰二次電池,依序包含有至少一正極層、至少一負(fù)極層及復(fù)數(shù)隔設(shè)于該正極層及負(fù)極層之間的隔離膜,令該正極層、該負(fù)極層及該隔離膜層疊后卷繞形成該復(fù)合式鋰二次電池;該正極層包括能夠嵌入和脫嵌電極反應(yīng)物的正極材料,該正極層的一側(cè)端上具有至少一正極極耳,且該正極層的兩側(cè)面上涂布有該正極材料,定義該正極層經(jīng)卷繞后位于中央的一端為一內(nèi)側(cè)端,位于外側(cè)的一端為一外側(cè)端;該負(fù)極層包括能夠嵌入和脫嵌該電極反應(yīng)物的負(fù)極材料,該負(fù)極層的一側(cè)端上具有至少一負(fù)極極耳,且其兩側(cè)面上涂布有該負(fù)極材料;其中,該正極層的兩側(cè)面、上相對應(yīng)地設(shè)有復(fù)數(shù)個區(qū)域及至少一空白區(qū),該每一區(qū)域均涂布有正極材料,該正極層兩側(cè)面上的正極材料為相對應(yīng)地涂布配置者,各該區(qū)域及其上的正極材料之間為該空白區(qū)隔開,該空白區(qū)的間隔寬幅D為大于等于0.5mm(D≧0.5mm);在該正極層的同一側(cè)面上具有至少一區(qū)域所涂布的正極材料與其他區(qū)域所涂布的正極材料不同,該正極材料是磷酸鋰鐵(LiFePO4,LFP)與含鋰三元系氧化物的組合。

進(jìn)一步地,本發(fā)明復(fù)合式鋰二次電池中,該正極材料是橄欖石結(jié)構(gòu)的磷酸鋰鐵(LFP)與選自鎳鈷鋁酸鋰(LNCA)或鈷鎳錳酸鋰(LNCM)的組合。其中,LFP+LNCA復(fù)合式鋰二次電池的工作電壓范圍可達(dá)4.5V~2.7V,電容量可達(dá)到175mAh/g以上;LFP+LNCM復(fù)合式鋰二次電池的工作電壓范圍可達(dá)4.4V~2.6V,電容量可達(dá)到185mAh/g以上。

進(jìn)一步地,本發(fā)明復(fù)合式鋰二次電池中,該空白區(qū)的間隔寬幅D小于等于5cm且大于等于0.5mm(5cm≧D≧0.5mm),以避免各區(qū)域上的涂層重迭增厚而顯響卷芯的放電效能。

進(jìn)一步地,本發(fā)明復(fù)合式鋰二次電池中,該負(fù)極材料是選自石墨系或焦碳系的碳材料。

進(jìn)一步地,本發(fā)明復(fù)合式鋰二次電池中,涂布該正極層最接近外側(cè)端的區(qū)域的正極材料為磷酸鋰鐵(LFP)。

進(jìn)一步地,本發(fā)明復(fù)合式鋰二次電池中,定義連接該正極層之兩側(cè)端的空白區(qū)為一縱向空白區(qū),連接該正極層的內(nèi)側(cè)端與外側(cè)端的空白區(qū)為一橫向空白區(qū),斜向連接該正極層的兩側(cè)端或內(nèi)側(cè)端與外側(cè)端的空白區(qū)為一斜向空白區(qū),令該正極層的側(cè)面上相對應(yīng)地設(shè)有該縱向空白區(qū)、該橫向空白區(qū)及/或該斜向空白區(qū)而隔設(shè)出該復(fù)數(shù)個區(qū)域。

有關(guān)于本發(fā)明為達(dá)成上述目的,所采用的技術(shù)、手段及其他功效,現(xiàn)舉數(shù)較佳可行實(shí)施例并配合圖式詳細(xì)說明如后。

附圖說明

圖1是熟知鋰二次電池的卷芯卷繞于圓筒型電池殼體的立體示意圖。

圖2是熟知鋰二次電池的卷芯卷繞于方型電池殼體的立體示意圖。

圖3是本發(fā)明復(fù)合式鋰二次電池的卷芯在卷繞前的立體示意圖。

圖4是本發(fā)明復(fù)合式鋰二次電池的正極涂布形態(tài)第一實(shí)施例正視示意圖。

圖5是本發(fā)明復(fù)合式鋰二次電池正極涂布形態(tài)的第一實(shí)施例底視示意圖。

圖6是本發(fā)明復(fù)合式鋰二次電池正極涂布形態(tài)的第二實(shí)施例正視示意圖。

圖7是本發(fā)明復(fù)合式鋰二次電池正極涂布形態(tài)的第二實(shí)施例底視示意圖。

圖8是本發(fā)明復(fù)合式鋰二次電池正極涂布形態(tài)的第二實(shí)施例側(cè)視示意圖。

圖9是本發(fā)明復(fù)合式鋰二次電池正極涂布形態(tài)的第三實(shí)施例正視示意圖。

圖10是本發(fā)明復(fù)合式鋰二次電池正極涂布形態(tài)的第三實(shí)施例側(cè)視示意圖。

圖11是本發(fā)明復(fù)合式鋰二次電池正極涂布形態(tài)的第四實(shí)施例正視示意圖。

圖12是本發(fā)明復(fù)合式鋰二次電池正極涂布形態(tài)的第四實(shí)施例側(cè)視示意圖。

圖13是本發(fā)明復(fù)合式鋰二次電池正極涂布形態(tài)的第四實(shí)施例底視示意圖。

圖14是本發(fā)明復(fù)合式鋰二次電池(LFP+LNCA)與涂布單一正極材料(LFP、LNCA)的電池特性曲線圖。

圖15系本發(fā)明復(fù)合式鋰二次電池(LFP+LNCM)與涂布單一正極材料(LFP、LNCM)的電池特性曲線圖。

對說明書附圖中所使用的標(biāo)識解釋如下:

鋰二次電池A 卷芯A1

電池殼體A2 正極層10

側(cè)面11、12 間隔寬幅D

側(cè)端13、14 內(nèi)側(cè)端15

外側(cè)端16 正極極耳17

區(qū)域18 區(qū)域18A

區(qū)域18B 區(qū)域18C

空白區(qū)19 縱向空白區(qū)19A

橫向空白區(qū)19B 斜向空白區(qū)19C

負(fù)極層20 側(cè)面21、22

側(cè)端23、24 內(nèi)側(cè)端25

外側(cè)端26 負(fù)極極耳27

涂布區(qū)28 隔離膜30

具體實(shí)施方式

請以圖3配合參閱圖4至圖13所示,說明本發(fā)明復(fù)合式鋰二次電池的實(shí)施方式。

本發(fā)明復(fù)合式鋰二次電池的卷芯包括至少一正極層10、至少一負(fù)極層20及復(fù)數(shù)用以隔設(shè)于該正極層10及該負(fù)極層20的間的隔離膜30,經(jīng)將該正極層10、該負(fù)極層20及該隔離膜30依序?qū)盈B后卷繞形成卷芯,令卷芯裝入電池殼體后形成本發(fā)明的復(fù)合式鋰二次電池。于本實(shí)施例中,如圖3所示,該卷芯可以由一層正極層10、一層內(nèi)部隔離膜30、一層負(fù)極層20及一層外部隔離膜30組成一電極組,也可以視電容量需求增加前述電極組。

如圖3所示,該正極層10具有相對二側(cè)面11、12,該二側(cè)面11、12之間具有沿長邊的相對二側(cè)端13、14以及沿短邊的相對二端,定義該二沿短邊之端,于該正極10經(jīng)卷繞后位于中央的一端為一內(nèi)側(cè)端15,位于外側(cè)的一端為一外側(cè)端16;其一沿長邊的側(cè)端13上具有至少一正極極耳17,該二側(cè)面11、12上設(shè)有一涂布區(qū),用以涂布能夠嵌入和脫嵌例如鋰離子的電極反應(yīng)物的正極材料,且該涂布區(qū)分隔設(shè)有復(fù)數(shù)區(qū)域18及至少一空白區(qū)19,該每一區(qū)域18均涂布有正極材料,該正極層10兩側(cè)面11、12上的正極材料為相對應(yīng)地涂布配置者,各該區(qū)域18及其上的正極材料之間為該空白區(qū)19隔開;在該正極層10的同一側(cè)面11/12上具有至少一區(qū)域18所涂布的正極材料與其他區(qū)域18所涂布的正極材料不同。

在本實(shí)施例中,該正極層10上的空白區(qū)19主要成形為長條形區(qū)域地間設(shè)于各區(qū)域 18之間,用于避免正極材料涂層重迭而增加重迭處厚度,進(jìn)而使電極間難以伏貼層疊,導(dǎo)致影響電池放電效能的問題。該空白區(qū)19的間隔寬幅D為大于等于0.5mm(D≧0.5mm),且可視所應(yīng)用的鋰二次電池形態(tài)、尺寸而調(diào)整間隔寬幅D范圍為小于等于5cm且大于等于0.5mm(5cm≧D≧0.5mm),以符合實(shí)際的電池設(shè)計及使用需求。

本發(fā)明復(fù)合式鋰二次電池的正極材料是橄欖石結(jié)構(gòu)的磷酸鋰鐵(LiMxPO4,以下簡稱LFP)與含鋰三元系氧化物的組合。該含鋰三元系氧化物較佳選自鎳鈷鋁酸鋰(LiNixCoyAl1-x-yO2,以下簡稱LNCA)或鈷鎳錳酸鋰(LiNiCoMnO2,以下簡稱LNCM),以形成磷酸鋰鐵與鎳鈷鋁酸鋰(LFP+LNCA)或磷酸鋰鐵與鈷鎳錳酸鋰(LFP+LNCM)的組合。

進(jìn)一步地,本發(fā)明正極層10是由正極材料涂布于一片狀鋁基體(例如鋁箔)表面所構(gòu)成者,該正極材料另可包括導(dǎo)電劑、粘合劑,用以將前述鋰氧化物組成的活性物質(zhì)涂布于鋁基體表面。該粘合劑可以是樹脂粘合劑,但不限于此。

該負(fù)極層20具有相對二側(cè)面21、22,該二側(cè)面21、22之間具有沿長邊的二相對側(cè)端23、24以及沿短邊的相對二端,定義該二沿短邊之端,于該負(fù)極層20經(jīng)卷繞后位于中央的一端為一內(nèi)側(cè)端25,位于外側(cè)的一端為一外側(cè)端26;其一沿長邊的側(cè)端23上具有至少一負(fù)極極耳27,該二側(cè)面21、22上設(shè)有一涂布區(qū),用以涂布能夠嵌入和脫嵌例如鋰離子的電極反應(yīng)物的負(fù)極材料。

本發(fā)明復(fù)合式鋰二次電池的負(fù)極材料可以選自石墨系或焦碳系的碳材料;進(jìn)一步地,本發(fā)明負(fù)極層20是由負(fù)極材料涂布于一片狀銅基體(例如銅箔)表面所構(gòu)成者,該負(fù)極材料另可包括導(dǎo)電劑、粘合劑,用以將前述碳材料涂布于鋁基體表面;該粘合劑可以是樹脂粘合劑,但不限于此。另,本發(fā)明的隔離膜30為一微孔性及多孔性之薄膜,材質(zhì)可以選自PP或PE材料但不限于此,用以關(guān)閉或阻斷通道,以確實(shí)隔離正極層10及負(fù)極層20。

以上是本發(fā)明復(fù)合式鋰二次電池的正極層10、負(fù)極層20以及隔離膜30的結(jié)構(gòu)及材料說明;以下請配合參閱圖4至圖13所示,逐一說明本發(fā)明正極層10的涂布區(qū)域的具體實(shí)施例。其中,本發(fā)明分區(qū)涂布的正極材料較佳為橄欖石結(jié)構(gòu)的磷酸鐵鋰(LFP)與選自鎳鈷鋁酸鋰(LNCA)或鈷鎳錳酸鋰(LNCM)之含鋰三元系氧化物的組合;又,涂布于本發(fā)明正極層10最接近外側(cè)端16的區(qū)域18的正極材料較佳為磷酸鐵鋰。

為便于解說以下涂布實(shí)施例,定義涂布含鋰三元系氧化物(LNCA或LNCM)者為區(qū)域18A,涂布磷酸鐵鋰(LFP)者為區(qū)域18B。該空白區(qū)19主要成形為長條形區(qū)域而可 以呈縱向設(shè)置、橫向設(shè)置或斜向設(shè)置,以將正極層10的涂布區(qū)分隔成復(fù)數(shù)個區(qū)域18;其中,定義如圖4垂直連接正極層10的兩側(cè)端13、14的空白區(qū)形態(tài)為一縱向空白區(qū)19A,如圖10垂直連接正極層10的內(nèi)、外側(cè)端15、16的空白區(qū)形態(tài)為一橫向空白區(qū)19B,如圖8傾斜連接正極層10的側(cè)端13、14的空白區(qū)形態(tài)為一斜向空白區(qū)19C。

需被理解的是,前述“垂直”是指包括接近垂直或完全垂直的狀態(tài);“垂直連接”、“連接”是指包括空白區(qū)延伸后呈連接的情況,如圖11;前述用語僅用于解釋空白區(qū)的設(shè)置狀態(tài),但空白區(qū)的設(shè)置形態(tài)并不以此為限。此外,本發(fā)明實(shí)施例圖式所繪制的正極層10尺寸、厚度是用于標(biāo)示及便于解釋涂布形態(tài)的簡圖,圖式所繪制的層結(jié)構(gòu)尺寸及厚度不應(yīng)該被用于解釋或限制本案的技術(shù)。

實(shí)施例一:

如圖4、圖5所示,顯示正極層10的涂布區(qū)由內(nèi)側(cè)端15朝向外側(cè)端16依序設(shè)有一區(qū)域18A、一縱向空白區(qū)19A及一區(qū)域18B,該二區(qū)域依序設(shè)有含鋰三元系氧化物及磷酸鐵鋰,且正極層10的兩側(cè)面11、12設(shè)有位置及正極材料相對應(yīng)的區(qū)域18A、縱向空白區(qū)19A及區(qū)域18B。在本實(shí)施例中,該區(qū)域18A與該區(qū)域18B所占面積比例可以在兩側(cè)面11、12位置對應(yīng)的前提下,視電池設(shè)計需求進(jìn)行調(diào)整面積比例,或者,也可以透過在兩側(cè)面11、12上相對應(yīng)的區(qū)域18中可以涂布相同或不同的正極材料達(dá)到調(diào)整面積比例的目的。

由此,透過前述涂布區(qū)域及正極材料的配置,令本發(fā)明復(fù)合式鋰二次電池于初始的放電電壓表現(xiàn)出含鋰三元系氧化物的特性,即具有較高的工作電壓,并在放電后期同時表現(xiàn)出含鋰三元系氧化物及磷酸鐵鋰的特性,即具有較高的電容量、安全性以及耐深度放電,達(dá)到提供一種兼具磷酸鐵鋰與含鋰三元系氧化物優(yōu)點(diǎn)的鋰二次電池。

實(shí)施例二:

如圖6、圖7所示,顯示正極層10的側(cè)面11、12上由內(nèi)側(cè)端15朝向外側(cè)端16依序設(shè)有二縱向空白區(qū)19A以及為其隔開的三個涂布區(qū)域,并在正極層10的側(cè)面11及側(cè)面12上的相對應(yīng)的區(qū)域設(shè)置不對應(yīng)的正極材料。如圖7,側(cè)面11上依序設(shè)有一區(qū)域18B、一區(qū)域18A及一區(qū)域18B,即該三區(qū)域依序設(shè)有磷酸鐵鋰、含鋰三元系氧化物及磷酸鐵鋰,而側(cè)面12上則依序設(shè)有一區(qū)域18A、一區(qū)域18B及一區(qū)域18A,即該三區(qū)域依序設(shè)有含鋰三元系氧化物、磷酸鐵鋰及含鋰三元系氧化物。在本實(shí)施例中,該三區(qū)域所占面積比例可以視電池的設(shè)計需求進(jìn)行調(diào)整,且正極材料的涂布位置亦可視需求調(diào)整。

如圖8所示,顯示將圖6的縱向空白區(qū)19A改變?yōu)樾毕蚩瞻讌^(qū)19C的形態(tài)。該斜向 空白區(qū)19C的設(shè)置并不限于此,亦可以視實(shí)際需求呈連接正極層10的內(nèi)、外側(cè)端15、16的態(tài)樣。

實(shí)施例三:

如圖9、圖10所示,顯示正極層10的側(cè)面11、12上設(shè)有一橫向空白區(qū)19B以及為其隔開的二個涂布區(qū)域,并在正極層10的側(cè)面11及側(cè)面12上的相對應(yīng)區(qū)域設(shè)置部分不對應(yīng)的正極材料。如圖10,側(cè)面11上由側(cè)端13朝向側(cè)端14依序設(shè)有一區(qū)域18A及一區(qū)域18B,即該二區(qū)域依序設(shè)有含鋰三元系氧化物及磷酸鐵鋰,而側(cè)面12上則依序設(shè)有一區(qū)域18B及一區(qū)域18B,即該二區(qū)域皆設(shè)置了磷酸鐵鋰。于本實(shí)施例中,該二區(qū)域所占面積比例可以視電池的設(shè)計需求進(jìn)行調(diào)整,且正極材料的涂布位置亦可視需求調(diào)整。其中,由于側(cè)面12上的二個區(qū)域的正極材料相同,因此可視狀況消除側(cè)面12上的橫向空白區(qū)19B,以簡化涂布工序。

實(shí)施例四:

如圖11、圖12、圖13所示,顯示正極層10的側(cè)面11、12上設(shè)有一橫向空白區(qū)19B、連接于該橫向空白區(qū)19B及側(cè)端14之間的二縱向空白區(qū)19A,而將涂布區(qū)隔開成一上三下排列形態(tài)的四個涂布區(qū)域,并在正極層10的側(cè)面11及側(cè)面12上的相對應(yīng)區(qū)域設(shè)置部分不對應(yīng)的正極材料。如圖12、圖13,側(cè)面11上鄰近正極極耳17處設(shè)有一區(qū)域18A,其下的三個區(qū)域由內(nèi)而外設(shè)有一區(qū)域18B、區(qū)域18A及一區(qū)域18B,而側(cè)面12上鄰近正極極耳17處設(shè)有一區(qū)域18A,其下的三個區(qū)域由內(nèi)而外設(shè)有一區(qū)域18A、一區(qū)域18B及一區(qū)域18A。于本實(shí)施例中,該四區(qū)域所占面積比例可以視電池的設(shè)計需求進(jìn)行調(diào)整,且正極材料的涂布位置亦可視需求調(diào)整。

應(yīng)被理解的是,本發(fā)明所提出的正極材料涂布形態(tài)并不限于前述,是可依據(jù)實(shí)際狀況進(jìn)行調(diào)整,只要涂布區(qū)域及正極材料之配置能夠達(dá)到提升鋰二次電池工作效能之涂布形態(tài),皆屬于本發(fā)明的范疇。

請配合參閱圖14、圖15,顯示本發(fā)明復(fù)合式鋰二次電池與其他正極涂布單一正極材料之鋰二次電池的特性曲線。

如圖14的LNCA曲線及圖15的LNCM曲線,依序顯示鎳鈷鋁酸鋰及鈷鎳錳酸鋰兩種三元系正極材料的放電特性。其中,三元系正極材料具有高工作電壓以及高能量密度的優(yōu)點(diǎn),其工作電壓范圍約為3.2V~4.5V(常態(tài)約為3.7),電容量則約為175~190mAh/g;然而,三元系正極材料的放電截止電壓較高,約在3V~2.7V,當(dāng)過度放電時(電壓小于3.0V時放電),過量嵌入的鋰離子會永久固定于晶格中,無法再釋放,因而導(dǎo)致電池壽 命縮短,存在無法深度放電的缺點(diǎn)。

如圖14、圖15的LFP曲線,顯示的是磷酸鐵鋰正極材料的放電特性。其中,磷酸鐵鋰在工作電壓及能量密度的表現(xiàn)皆不如前述的三元系正極材料,其工作電壓范圍約為2.5V~3.8V(常態(tài)約為3.2),電容量則約為130~150mAh/g;然而,磷酸鐵鋰的放電截止電壓明顯較三元系正極材料為低,可達(dá)到2V,而具有耐深度放電,且過度放電后立即充電即可恢復(fù)的優(yōu)勢。

因此,本發(fā)明通過將磷酸鐵鋰與鎳鈷鋁酸鋰的組合(圖14的曲線LFP+LNCA)、磷酸鐵鋰與鈷鎳錳酸鋰的組合(圖15的曲線LFP+LNCM)的不同正極材料涂布于同一正極表面的不同區(qū)域上,從而形成復(fù)合式鋰二次電池,并于實(shí)測前述正極材料組合后,測得如圖14的LFP+LNCA曲線以及如圖15的LFP+LNCM曲線,分別用以表示LFP+LNCM復(fù)合式鋰二次電池以及LFP+LNCA復(fù)合式鋰二次電池的放電特性。

由圖14的LFP+LNCA曲線可知,本發(fā)明復(fù)合式鋰二次電池透過其LNCA正極材料,在放電前期的工作電壓明顯高于僅涂布LFP的鋰二次電池,且工作電壓呈平緩下降而非瞬間降低,前期工作電壓以及電容量的表現(xiàn)近似LFP+LNCA曲線。在放電后期,LFP正極材料雖使本發(fā)明復(fù)合式鋰二次電池的工作電壓趨近于LFP曲線,但具有使本發(fā)明復(fù)合式鋰二次電池的放電截止電壓下探至約2.6V,已明顯低于并超出LNCA曲線的放電截止電壓范圍。由圖可知,本發(fā)明LFP+LNCA復(fù)合式鋰二次電池具有4.5V~2.7V的工作電壓范圍,大于175mAh/g的電容量,而具有高工作電壓、高電容量且耐深度放電及過度放電后立即充電即可恢復(fù)的技術(shù)功效。

由圖15的LFP+LNCM曲線可知,本發(fā)明復(fù)合式鋰二次電池透過其LNCM正極材料,在放電前期的工作電壓明顯高于僅涂布LFP的鋰二次電池,且工作電壓呈平緩下降而非瞬間降低,前期工作電壓以及電容量的表現(xiàn)近似LFP+LNCM曲線。在放電后期,LFP正極材料雖使本發(fā)明復(fù)合式鋰二次電池的工作電壓趨近于LFP曲線,但具有使本發(fā)明復(fù)合式鋰二次電池的放電截止電壓下探至約2.5V,已明顯低于并超出LNCM曲線的放電截止電壓范圍。由圖可知,本發(fā)明LFP+LNCM復(fù)合式鋰二次電池具有4.4V~2.6V的工作電壓范圍,大于185mAh/g的電容量,而具有高工作電壓、高電容量且耐深度放電及過度放電后立即充電即可恢復(fù)的技術(shù)功效。

綜上所述,本發(fā)明透過上述復(fù)合式鋰二次電池的說明,確實(shí)可達(dá)到上述諸項(xiàng)功效,誠已符合專利申請要件,依法提出專利申請,祈請惠予審查并早日賜準(zhǔn)專利,實(shí)感德便。

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