>[0233] -种裡过渡金属氧化物电池，包括负极片、正极片；
[0234] 所述的负极片包括负极活性物质层、负极集流体Cu锥，负极活性物质层包括石墨 和硬碳的混合物、负极粘结剂、负极导电剂，负极活性物质层采用石墨和硬碳的混合物 (95wt% )，其中，硬碳的质量百分比为50wt%，负极导电剂使用Super P(2wt% )，负极粘结 剂使用CMC(lwt% )和SBR(2wt% );
[0235] 所述的正极片包括正极活性物质层、正极集流体Al锥，正极活性物质层包括裡过 渡金属氧化物、正极粘结剂、正极导电剂，裡过渡金属氧化物为LiNii/3Coi/3Mm/3化，裡过渡 金属氧化物94.5wt %，正极导电剂使用Super P( % )，正极粘结剂使用PVDF( 3.5wt % )。
[0236] 裡过渡金属氧化物电池的制备方法同对比例1。
[0237] 实施例31
[0238] 一种裡过渡金属氧化物电池，包括负极片、正极片；
[0239] 所述的负极片包括负极活性物质层、负极集流体Cu锥、负极导电涂层，负极活性物 质层包括石墨和硬碳的混合物、负极粘结剂、负极导电剂，负极活性物质层采用石墨和硬碳 的混合物(95wt % )，其中，硬碳的质量百分比为50wt %，负极导电剂使用Super P(% )， 负极粘结剂使用CMC( Iwt % )和SBR( % )，负极导电涂层的厚度为祉m;
[0240] 所述的正极片包括正极活性物质层、正极集流体Al锥、正极导电涂层，正极活性物 质层包括裡过渡金属氧化物、正极粘结剂、正极导电剂，裡过渡金属氧化物为LiNivsCoi/ 3Mni/3〇2,裡过渡金属氧化物94.5wt%，正极导电剂使用S叫er P(2wt% )，正极粘结剂使用 PVDF(3.5wt%)，正极导电涂层的厚度为化m。
[0241 ] -种裡过渡金属氧化物电池的制备方法，包括如下步骤：
[0242] (1)正极片的制作
[0243] 正极溶剂选择NMP，将正极导电剂、正极粘结剂、裡过渡金属氧化物进行匀浆，所得 的正极浆料W宽150mm的方式，涂布于涂有正极导电涂层(其中，导电剂与粘结剂的质量比 为1:1，导电剂使用Super P，粘结剂使用PVDF)的侣锥上，正极导电涂层的厚度为化m，干燥 后W3. Og/cm3的方式进行漉压，真空干燥除去水分。
[0244] (2)负极片的制作
[0245] 负极溶剂选择出0,将负极导电剂、负极粘结剂、石墨进行匀浆。将负极浆料W宽 154mm的方式，按11.OOmg/cm2的重量涂布于涂有负极导电涂层(其中，导电剂与负极粘结剂 的质量比为1:1，导电剂使用Super P，粘结剂使用CMC和SBR的混合物)铜锥上，负极导电涂 层的厚度为如m，干燥后Wl.4g/cm3的方式进行漉压，真空干燥除去水分。测试极片的剥离 强度，结果见表4。
[0246] (3)电池的制作
[0247] 将正极片、负极片和隔膜叠片后，焊接、封装、烘烤后注液，电忍经化成、分容后测 试功率和循环性能。
[024引（4)功率测试
[0249] 将电池的50(：(51日16(^〇1日巧6)调整至50%后，在-10°(3保持811，后进行23的2.0￥ 恒电压放电，由第2s的电流值算出低溫输出功率P，结果见表9。
[0250] (5)循环测试
[0巧1 ] 将调整至90 % SOC的电池在45°C保持化，后从90 % SOC到10 % SOC进行5A的恒流充 放电，计算循环500周后的容量保持率，结果见表9。
[0巧2]电池性能评价：
[0253] 由表3可见，实施例1至实施例15的正极片剥离强度高于相对应的对比例1至对比 例3,说明在集流体侣锥上涂覆导电涂层可W提高极片的剥离强度，且导电涂层厚度增加到 一定程度后，极片的剥离强度不再增加。裡过渡金属氧化物中Ni元素的含量越高，所需的正 极导电涂层厚度也越厚。正极导电涂层的厚度B2皿与正极活性物质LiaNixC〇yMnzM(l-x-y-z)〇2 中Ni元素的含量X之间满足10 X X^Bi到0 X X+2且0.33 . 9的关系。
[0254] 由表4可见，实施例16至实施例30的负极片剥离强度高于相对应的对比例4至对比 例6,说明在集流体铜锥上涂覆导电涂层可W提高极片的剥离强度，且导电涂层厚度增加到 一定程度后极片的剥离强度不再增加。混合负极中硬碳的比例越高，所需的负极导电涂层 厚度也越厚。负极导电涂层的厚度Bi皿与负极活性物质中硬碳的比例Al,满足lOXAi+1 ^Bi 到OXAi+4 且 O.l^Ai^O.9的关系。
[0255] 由表5和表7可见，实施例1至实施例15中电池放电功率和循环性能高于相对应的 对比例1至对比例3。说明在集流体侣锥上涂覆导电涂层可W提高电池的功率和寿命，且导 电涂层厚度增加到一定程度后电池放电功率和循环性能不再提高。由表5和表7还可W看 出，裡过渡金属氧化物，Ni :Co:Mn = I: 1:1材料的性能最好。
[0256] 由表6和表8可见，实施例16至实施例30中电池放电功率和循环性能高于相对应的 对比例4至对比例6。说明在集流体铜锥上涂覆导电涂层可W提高电池的功率和寿命，且导 电涂层厚度增加到一定程度后电池放电功率和循环性能不再提高。由表6和表8还可W看 出，硬碳的比例越高，电忍的放电功率和循环性能越好。
[0257] 由表9可见，实施例31电池的放电功率和循环性能由于实施例2和实施例29，说明 正负极底涂和混合负极联用技术可W有效的提高电池的功率和循环性能。
[0巧引 表1 [0 巧9]
[0277] W上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用W限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种锂过渡金属氧化物电池，其特征在于:包括负极片、正极片； 所述的负极片包括负极活性物质层、负极集流体Cu箱、负极导电涂层，导电涂层涂覆于 负极集流体Cu箱上，负极活性物质层位于导电涂层上，负极活性物质层包括石墨和硬碳的 混合物、负极粘结剂、负极导电剂； 所述的正极片包括正极活性物质层、正极集流体A1箱、正极导电涂层，导电涂层涂覆于 正极集流体A1箱上，正极活性物质层位于导电涂层上，正极活性物质层包括锂过渡金属氧 化物、正极粘结剂、正极导电剂。2. 根据权利要求1所述的锂过渡金属氧化物电池，其特征在于:所述的石墨和硬碳的混 合物中，硬碳的质量百分比为六!，负极导电涂层的厚度为满足lOXAdlSBdlOX Ai+4 且3. 根据权利要求1或2所述的锂过渡金属氧化物电池，其特征在于:所述的石墨和硬碳 的混合物中，硬碳的质量百分比为10%_90%;优选的，负极活性物质层中硬碳的质量百分 比为 20%-50%。4. 根据权利要求1所述的锂过渡金属氧化物电池，其特征在于:所述的锂过渡金属氧化 物为LiaNixCo yMnzM(1-x-y-z)0 2,其中，Μ 为Mg、Cr、Ti、Al 或Cu 中的一种，1.0SaSl.3,0〈x〈l，0〈y 〈1，0$z〈l，0〈x+y+z〈l 〇5. 根据权利要求4所述的锂过渡金属氧化物电池，其特征在于:所述的正极导电涂层的 厚度为Β2，Β2与锂过渡金属氧化物中Ni元素的含量X之间满足10 X XSB2S 10 X χ+2且0.33S χ$0.9的关系。6. 根据权利要求1-2、或5中任一项所述的锂过渡金属氧化物电池，其特征在于:所述的 正极导电涂层的厚度为?Μ?-10μηι ;优选的，正极导电涂层的厚度为2μηι-6μηι;所述的负极导 电涂层的厚度为2μηι-13μηι;优选的，负极导电涂层的厚度为3μηι-9μηι。7. 根据权利要求1所述的锂过渡金属氧化物电池，其特征在于:所述的负极导电涂层包 括导电剂、粘结剂，其中，导电剂占负极导电涂层的质量百分比为25%_75%，粘结剂占负极 导电涂层的质量百分比为25%-75%;所述的正极导电涂层包括导电剂、粘结剂，其中，导电 剂占正极导电涂层的质量百分比为25%-75%，粘结剂占正极导电涂层的质量百分比为 25%-75%。8. 根据权利要求1所述的锂过渡金属氧化物电池，其特征在于:所述的负极活性物质层 中，石墨和硬碳的混合物占负极活性物质层的质量百分比为70%-98%，负极导电剂占负极 活性物质层的质量百分比为1%_20%，负极粘结剂占负极活性物质层的质量百分比为1%-10%;所述的正极活性物质层中，锂过渡金属氧化物占正极活性物质层的质量百分比为 70%-98%，正极导电剂占正极活性物质层的质量百分比为1%-20%，正极粘结剂占正极活 性物质层的质量百分比为1%_1〇%。9. 根据权利要求1所述的锂过渡金属氧化物电池，其特征在于:所述的负极导电剂选择 Super Ρ、KS-6、VGCF或CNTs中的一种或两种以上的混合，负极粘结剂选择聚丙烯酸、PVDF、 或者是SBR与CMC的混合物；正极导电剂选择Super P、KS-6、VGCF或CNTs中的一种或两种以 上的混合，正极粘结剂选择聚丙烯酸、PVDF、或者是SBR与CMC的混合物；导电剂选择Super P、KS-6、VGCF或CNTs中的一种或两种以上的混合;粘结剂选择聚丙烯酸、PVDF、或者是SBR与 CMC的混合物。10.权利要求1-9中任一项所述的锂过渡金属氧化物电池的制备方法，其特征在于:包 括如下步骤： (1) 正极片:将锂过渡金属氧化物、正极粘结剂、正极导电剂进行匀浆，所得的正极浆料 涂布于涂有正极导电涂层的正极集流体A1箱上，干燥后进行辊压、真空干燥，得到正极片； (2) 负极片:石墨和硬碳的混合物、负极粘结剂、负极导电剂进行匀浆，所得的负极浆料 涂布于涂有负极导电涂层的负极集流体Cu箱上，干燥后进行辊压、真空干燥，得到负极片； (3) 电池：将正极片、负极片和隔膜叠片，得到电芯，电芯进行焊接、封装、烘烤后注液， 然后化成、分容后得到电池。
【专利摘要】本发明提供了一种锂过渡金属氧化物电池，包括负极片、正极片；所述的负极片包括负极活性物质层、负极集流体Cu箔、负极导电涂层，导电涂层涂覆于负极集流体Cu箔上，负极活性物质层位于导电涂层上，负极活性物质层包括石墨和硬碳的混合物、负极粘结剂、负极导电剂；所述的正极片包括正极活性物质层、正极集流体Al箔、正极导电涂层，导电涂层涂覆于正极集流体Al箔上，正极活性物质层位于导电涂层上，正极活性物质层包括锂过渡金属氧化物、正极粘结剂、正极导电剂。本发明所述的锂过渡金属氧化物电池提升了电池的高倍率充放电性能，延长了电池的使用寿命，使电池能更好的用于电动自行车、电动汽车、储能电站中。
【IPC分类】H01M4/1391, H01M4/131, H01M10/0525, H01M4/1393, H01M4/133, H01M10/058
【公开号】CN105552306
【申请号】CN201510896402
【发明人】宋文娥, 杨红彦, 冯树南, 从长杰, 王驰伟
【申请人】天津市捷威动力工业有限公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年12月7日