一种锂离子电池制造技术

本发明专利技术提供一种锂离子电池，所述锂离子电池包括正极片和负极片；所述正极片的正极活性材料包括式1或式2所示的锂金属氧化物，所述锂金属氧化物为立方晶系的Cmca空间群，且具有2θ为17.9

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池


[0001]本专利技术涉及一种锂离子电池，属于二次电池


技术介绍

[0002]随着锂离子电池技术的发展和进步，对其容量提出了越来越高的要求。在锂离子电池的组成中，正极活性材料容量的高低，对锂离子电池的容量起着至关重要的作用。
[0003]为了提高锂离子电池的容量，目前最常用的方法就是提高其充放电电压。但是随着电压的提高，正极活性材料会出现晶体结构坍塌的现象，进而导致电池出现容量快速衰减和循环性能大幅降低等一系列问题。
[0004]因此，开发出一种具有高比容量、循环性能好的锂离子电池，是另外一大亟需解决的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种锂离子电池，该锂离子电池在高电压下不仅具有优异的比容量，在循环性能方面也同样具有优异的表现。
[0006]本专利技术提供一种锂离子电池，所述锂离子电池包括正极片和负极片；
[0007]所述正极片的正极活性材料包括式1或式2所示的锂金属氧化物，所述锂金属氧化物为立方晶系的Cmca空间群，且XRD衍射具有2θ为17.9
°
～18.1
°
的002峰，以及2θ为67.0
°
～67.5
°
的131峰；
[0008]所述负极片包括锂金属、以及依次层叠设置的负极集流体和负极活性层；
[0009]所述负极片和正极片的厚度之比为m1，所述正极片和负极片的面密度之比为m2，其中，m1≥1.4，m2≤1.9；
[0010]Li
n1
‑
y1
Na
y1
Co1‑
a1
‑
b1
M1
b1
M2
a1
O2式1
[0011]Li
n2
‑
y2
‑
b2
Na
y2
Co1‑
a2
M1
b2
M2
a2
O2式2
[0012]式1中，0.6≤n1≤0.8，0＜y1≤0.05，0≤a1≤0.1，0≤b1≤0.1，0≤b1/1
‑
a1
‑
b1<0.1；
[0013]式2中，0.6≤n2≤0.8，0＜y2≤0.05，0≤a2≤0.1，0＜b2≤0.02，
[0014]其中，M1选自Te、W、Al、B、P以及K中的至少一种；M2为不同于M1的掺杂元素。
[0015]如上所述的锂离子电池，其中，所述负极片中锂含量不低于4000ppm。
[0016]如上所述的锂离子电池，其中，所述正极片的厚度为50
‑
120μm；和/或，所述负极片的厚度为70
‑
168μm。
[0017]如上所述的锂离子电池，其中，所述正极片的面密度为8.6
‑
23mg/cm2；和/或，所述负极片的面密度为4.7
‑
11mg/cm2。
[0018]如上所述的锂离子电池，其中，所述锂金属的面密度为0.09mg/cm2～3.5mg/cm2。
[0019]如上所述的锂离子电池，其中，所述002峰的峰强度为I1，所述131峰的峰强度为I2，且I1/I2≥3。
[0020]如上所述的锂离子电池，其中，所述正极活性材料包括所述锂金属氧化物和覆盖在所述锂金属氧化物至少部分表面的包覆层。
[0021]如上所述的锂离子电池，其中，所述锂离子电池在截止电压为3.0～3.6V且SOC为零时，所述锂金属氧化物中，0.7≤n1，n2≤1.0。
[0022]如上所述的锂离子电池，其中，所述锂金属氧化物的中值粒径Dv50为12μm～20μm。
[0023]如上所述的锂离子电池，其中，包括所述锂金属氧化物的半电池，在第一阶段放电容量占比C1/C0≥9％，在第二阶段放电容量占比C2/C0≥25％；
[0024]其中，C0为包括所述锂金属氧化物的半电池在3.0～4.55V电压下进行放电处理时的放电容量；所述放电处理中，所述半电池由初始放电电压放电至4.4V时放出的容量定义为C1，所述半电池由3.8V放电至3.7V时放出的容量定义为C2。
[0025]本专利技术的锂离子电池，通过对正负极片各自的化学组成以及相关物理参数进行匹配，不仅使其在高压条件下表现出较高的首效，进而提升了锂离子电池的比容量，更是减少了锂离子电池在长期充放电应用过程中的容量损耗，优化了锂离子电池的循环性能。
附图说明
[0026]图1为本专利技术锂离子电池的负极片一实施例的结构示意图；
[0027]图2为本专利技术锂离子电池充放电循环后的负极片部分区域的示意图；
[0028]图3为本专利技术检测极片厚度过程中的极片厚度检测位点的示意图；
[0029]图4为本专利技术锂金属氧化物2#的XRD衍射图；
[0030]图5为本专利技术包括锂金属氧化物1#的扣式电池的充放电曲线。
具体实施方式
[0031]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术的实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0032]本专利技术第一方面提供一种锂离子电池，所述锂离子电池包括正极片和负极片；所述正极片的正极活性材料包括式1或式2所示的锂金属氧化物，所述锂金属氧化物为立方晶系的Cmca空间群，且具有2θ为17.9
°
～18.1
°
的002峰，以及2θ为67.0
°
～67.5
°
的131峰；所述负极片包括锂金属、以及依次层叠设置的负极集流体和负极活性层；所述正极片和负极片的厚度之比为m1，所述负极片和正极片的面密度之比为m2，其中，m1≥1.4，m2≤1.9；
[0033]Li
n1
‑
y1
Na
y1
Co1‑
a1
‑
b1
M1
b1
M2
a1
O2式1
[0034]Li
n2
‑
y2
‑
b2
Na
y2
Co1‑
a2
M1
b2
M2
a2
O2式2
[0035]式1中，0.6≤n1≤0.8，0＜y1≤0.05，0≤a1≤0.1，0≤b1≤0.1，0≤b1/1
‑
a1
‑
b1<0.1；
[0036]式2中，0.6≤n2≤0.8，0＜y2≤0.05，0≤a2≤0.1，0＜b2≤0.02，
[0037]其中，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包括正极片和负极片；所述正极片的正极活性材料包括式1或式2所示的锂金属氧化物，所述锂金属氧化物为立方晶系的Cmca空间群，且XRD衍射具有2θ为17.9
°
～18.1
°
的002峰，以及2θ为67.0
°
～67.5
°
的131峰；所述负极片包括锂金属、以及依次层叠设置的负极集流体和负极活性层；所述负极片和正极片的厚度之比为m1，所述正极片和负极片的面密度之比为m2，其中，m1≥1.4，m2≤1.9；Li
n1
‑
y1
Na
y1
Co1‑
a1
‑
b1
M1
b1
M2
a1
O2ꢀꢀꢀꢀꢀ
式1Li
n2
‑
y2
‑
b2
Na
y2
Co1‑
a2
M1
b2
M2
a2
O2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
式2式1中，0.6≤n1≤0.8，0＜y1≤0.05，0≤a1≤0.1，0≤b1≤0.1，0≤b1/1
‑
a1
‑
b1<0.1；式2中，0.6≤n2≤0.8，0＜y2≤0.05，0≤a2≤0.1，0＜b2≤0.02，其中，M1选自Te、W、Al、B、P以及K中的至少一种；M2为不同于M1的掺杂元素。2.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述负极片中锂含量不低于...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾家江，夏定国，李素丽，
申请(专利权)人：珠海冠宇电池股份有限公司，
类型：发明
国别省市：