一种锂离子二次电池制造技术

本发明专利技术提供一种锂离子二次电池，其包括正极片、负极片、设于所述正极片与所述负极片之间的隔离膜及电解液，所述正极片包括：正极集流体与涂覆在所述正极集流体上的正极活性层，所述正极活性层包括复合导电剂、正极活性材料及粘稠剂，所述负极片包括负极集流体与涂覆在所述负极集流体上的负极活性层，所述负极活性层包括负极活性材料、所述复合导电剂、增稠剂及粘结剂，其中所述复合导电剂为所述单壁碳纳米管或所述少壁碳纳米管与所述超导电炭黑所组合制成的复合物。本发明专利技术提高了锂离子二次电池的能量密度和各项电化学性能。

Lithium ion secondary battery two

The invention provides a lithium ion secondary battery two, which includes the isolation membrane between the anode plate and a cathode plate, which is arranged on the positive plate and the negative electrode and an electrolyte, wherein the positive electrode plate comprises an anode current collector and the anode active layer coated in fluid on the positive electrode, the positive electrode active the composite layer includes a conductive agent, cathode active material and viscous agent, wherein the cathode comprises a cathode current collector and the anode active layer coated in fluid on the anode, the cathode active layer includes a negative active material, the composite conductive agent, thickening agent and binder, wherein the composite conductive agent the single wall carbon nanotubes or the low wall carbon nanotubes and the superconductivity of black carbon composite material. The invention improves the energy density and electrochemical performance of the lithium ion secondary battery two times.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂离子二次电池领域，特别涉及一种锂离子二次电池。
技术介绍
推动笔记本、移动电源、电动自行车、电动工具、电动汽车的产业化，已成为中国各工业产业结构调整和跨越式发展的切入点。笔记本、移动电源、电动自行车、电动工具、电动汽车的关键技术之一就是开发并制造出符合安全和环保要求且容量高、寿命长的产品电池。锂离子二次电池相比其他电池，在比功率、比能量和循环性能上有优异的体现，因此也成为了笔记本、移动电源、电动自行车、电动工具、电动汽车用电池的首选。锂离子二次电池的正负极主要由活性物质、导电剂、增稠剂、粘结剂和集流体所组成。为了保证电池具有良好的电化学性能，在极片制作时通常会加入一定量的导电物质，其作用主要有两个，一是通过自身形成的导电网络、增强活性物质之间的接触、或增强活性物质之间的导电网络等方式，通过自身物理连接作用起到的对锂离子二次电池物理极化的改善作用。二是通过吸收和保持电解液，为锂离子二次电池充放电过程中提供更多的电解液界面，间接起到减少电化学极化的目的。简而言之，碳基导电剂的导电机理可细分为电子导电性和离子导电性两种，这两种导电性都很强的导电剂才能有效提升电池的综合电化学性能，两者缺一不可。另外为了进一步增加电池能量密度，像导电剂这种可视为不具备脱嵌锂能力的添加剂，在不明显削弱电池电化学性能的前提下，其用量需要尽可能的少。而像导电石墨和气相生长碳纤维此类比表面积较低的导电剂需要相当高的用量才能形成较为发达的导电网络，这样会大大降低极片中的活性物质含量。又像导电炭黑和多壁碳纳米管等比表面积较高的导电剂虽然用量较少就能达到逾渗阈值，但是与电解液副反应程度也较高，对电池初始容量和容量保持率都有负面影响。所以寻找到一种具有超强导电性能且添加量又极少的导电剂是所述
的难点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种锂离子二次电池，以提高锂离子二次电池的能量密度和各项电化学性能。本专利技术的技术方案如下：一种锂离子二次电池，其包括正极片、负极片、设于所述正极片与所述负极片之间的隔离膜及电解液，所述正极片包括：正极集流体与涂覆在所述正极集流体上的正极活性层，所述正极活性层包括复合导电剂、正极活性材料及粘稠剂，其中所述复合导电剂为单壁碳纳米管或少壁碳纳米管与超导电炭黑所组合制成的复合物。优选地，所述负极片包括负极集流体与涂覆在所述负极集流体上的负极活性层，所述负极活性层包括负极活性材料、所述复合导电剂、增稠剂及粘结剂，其中所述复合导电剂为所述单壁碳纳米管或所述少壁碳纳米管与所述超导电炭黑所组合制成的复合物。优选地，所述单壁碳纳米管或所述少壁碳纳米管的比表面积为500～1300m2/g，管径为1.0～5.0nm，管长大于5μm，所述超导电炭黑比表面积为400～1400m2/g，吸油值大于300ml/100g。优选地，所述正极片按重量份计，包括以下组分：正极活性物质100份；复合导电剂0.1份～1.0份；粘稠剂0.2份～2.0份；溶剂30份～50份。优选地，所述正极活性材料由层状钴酸锂、4V尖晶石锰酸锂、橄榄石型磷酸亚铁锂、层状三元镍钴锰酸锂、层状三元镍钴铝酸锂、层状镍酸锂、层状锰酸锂、层状富锂锰基正极材料、5V尖晶石镍锰酸锂、橄榄石型磷酸锰铁锂、单斜晶型磷酸钒锂、聚阴离子氟磷酸钒锂与正硅酸盐复合正极材料中的一种或多种组合制成。优选地，所述粘稠剂由聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、四氟乙烯-乙烯共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯-偏氟乙烯共聚物、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物、聚全氟乙丙烯、聚三氟氯乙烯与聚氟乙烯材料中一种或多种组合制成。优选地，所述负极片按重量份计，包括以下组分：负极活性物质100份；复合导电剂0.1份～1.0份；增稠剂0.2份～2.0份；粘结剂0.4～4.0份；溶剂80份～120份。优选地，所述负极活性材料由天然石墨、人造石墨、表面改性天然石墨、高端复合人造石墨、中间相碳微球、中间相沥青基碳纤维、软碳、硬碳、多晶硅纳米颗粒、硅基合金粉末、氧化亚硅微米颗粒与钛酸锂材料中的一种或多种组合制成。优选地，所述增稠剂由羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸钠、海藻酸钠、明胶、果胶、瓜尔豆胶、刺槐豆胶、定优胶、黄原胶、结冷胶、文莱胶、葡聚糖、琼脂与卡拉胶材料中的一种或多种组合制成。优选地，所述粘结剂由丁苯橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶、聚丙烯酸酯及其共聚物、聚醋酸乙烯酯及其共聚物、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚丙烯腈、聚酰亚胺、聚氨酯、环氧树脂、酚醛树脂与不饱和聚酯树脂材料中的一种或多种组合制成。本专利技术的有益效果：本专利技术的一种锂离子二次电池，通过引入具有很高电子电导性和离子电导性，且添加量极少的复合导电剂，作为正电极的组成成分，提高了锂离子二次电池的能量密度和各项电化学性能。附图说明图1为本专利技术实施例的一种锂离子二次电池和现有技术的一种锂离子二次电池在常温循环性能上的对比示意图。具体实施方式以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本专利技术可用以实施的特定实施例。本专利技术所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本专利技术，而非用以限制本专利技术。在图中，结构相似的单元是以相同标号表示。本专利技术的一种锂离子二次电池，其包括正极片、负极片、设于所述正极片与所述负极片之间的隔离膜及电解液。其中，所述正极片包括正极集流体与涂覆在所述正极集流体上的正极活性层，所述正极活性层包括复合导电剂、正极活性材料及粘稠剂，其中所述复合导电剂为单壁碳纳米管或少壁碳纳米管与超导电炭黑所组合制成的复合物。所述正极片选用铝箔或涂布有导电碳的铝箔作为正极集流体。其中，所述负极片包括负极集流体与涂覆在所述负极集流体上的负极活性层，所述负极活性层包括负极活性材料、所述复合导电剂、增稠剂及粘结剂，其中所述复合导电剂为所述单壁碳纳米管或所述少壁碳纳米管与所述超导电炭黑所组合制成的复合物。所述负极片选用铜箔或涂布有导电碳的铜箔作为负极集流体。在本专利技术中，所述单壁碳纳米管或所述少壁碳纳米管的比表面积为500～1300m2/g，管径为1.0～5.0nm，管长大于5μm，所述超导电炭黑比表面积为400～1400m2/g，吸油值大于300ml/100g。在本专利技术中，所述正极片按重量份计，包括以下组分：正极活性物质100份；复合导电剂0.1份～1.0份；粘稠剂0.2份～2.0份；溶剂30份～50份。在本专利技术中，所述正极活性材料由层状钴酸锂、4V尖晶石锰酸锂、橄榄石型磷酸亚铁锂、层状三元镍钴锰酸锂、层状三元镍钴铝酸锂、层状镍酸锂、层状锰酸锂、层状富锂锰基正极材料、5V尖晶石镍锰酸锂、橄榄石型磷酸锰铁锂、单斜晶型磷酸钒锂、聚阴离子氟磷酸钒锂与正硅酸盐复合正极材料中的一种或多种组合制成。在本专利技术中，所述粘稠剂由聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、四氟乙烯-乙烯共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯-偏氟乙烯共聚物、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物、聚全氟乙丙烯、聚三氟氯乙烯与聚氟乙烯材料中一种或多种组合制成。在本专利技术中，所述负极片按重量份计，包括以下组分：负极活性物质100份；复合导电剂0.1份～1.0份；增稠剂0.2份～2.0份；粘结剂0.4～4.0份；溶剂80份～120份。在本专利技术中，所述负极活本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子二次电池，其包括正极片、负极片、设于所述正极片与所述负极片之间的隔离膜及电解液，其特征在于，所述正极片包括正极集流体与涂覆在所述正极集流体上的正极活性层，所述正极活性层包括复合导电剂、正极活性材料及粘稠剂，其中所述复合导电剂为单壁碳纳米管或少壁碳纳米管与超导电炭黑所组合制成的复合物。

【技术特征摘要】
1.一种锂离子二次电池，其包括正极片、负极片、设于所述正极片与所述负极片之间的隔离膜及电解液，其特征在于，所述正极片包括正极集流体与涂覆在所述正极集流体上的正极活性层，所述正极活性层包括复合导电剂、正极活性材料及粘稠剂，其中所述复合导电剂为单壁碳纳米管或少壁碳纳米管与超导电炭黑所组合制成的复合物。2.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述负极片包括负极集流体与涂覆在所述负极集流体上的负极活性层，所述负极活性层包括负极活性材料、所述复合导电剂、增稠剂及粘结剂，其中所述复合导电剂为所述单壁碳纳米管或所述少壁碳纳米管与所述超导电炭黑所组合制成的复合物。3.根据权利要求1或2所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述单壁碳纳米管或所述少壁碳纳米管的比表面积为500～1300m2/g，管径为1.0～5.0nm，管长大于5μm，所述超导电炭黑比表面积为400～1400m2/g，吸油值大于300ml/100g。4.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述正极片按重量份计，包括以下组分：正极活性物质100份；复合导电剂0.1份～1.0份；粘稠剂0.2份～2.0份；溶剂30份～50份。5.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述正极活性材料由层状钴酸锂、4V尖晶石锰酸锂、橄榄石型磷酸亚铁锂、层状三元镍钴锰酸锂、层状三元镍钴铝酸锂、层状镍酸锂、层状锰酸锂、层状富锂锰基正极材料、5V尖晶石镍锰酸锂、橄榄石型磷酸锰铁锂、...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳青，林建，陈辉，宋华杰，易先文，赵星，吴春宇，杨欢，黄洋，
申请(专利权)人：深圳市比克动力电池有限公司，深圳市比克电池有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44