一种正极极片及包含其的锂离子电池.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112786834A(43)申请公布日2021.05.11(21)申请号202110105955.3(22)申请日2021.01.26(71)申请人蜂巢能源科技有限公司地址213200江苏省常州市金坛区鑫城大道8899号(72)发明人姚洋洋刘颖窦洋娄帅宾(74)专利代理机构北京远智汇知识产权代理有限公司11659代理人王岩(51)Int.Cl.H01M4/131(2010.01)H01M4/36(2006.01)H01M4/505(2010.01)H01M4/525(2010.01)权利要求书1页说明书6页附图2页(54)发明名称一种正极极片及包含其的锂离子电池(57)摘要本发明提供了一种正极极片及包含其的锂离子电池，所述正极极片包括正极材料层，所述正极材料层中的正极活性物质包括无钴二元材料和三元单晶材料，所述无钴二元材料的化学式为LiNixMn1‑xO2，所述三元单晶材料的化学式为LiNiaCobMn1‑a‑bO2，所述三元单晶材料的粒径小于所述无钴二元材料，本发明所述正极极片既保留了无钴二元材料具有的能量密度高、成本较低及循环性能好等优势，同时明显的减少了无钴材料在高温循环中的产气量。CN112786834ACN112786834A权利要求书1/1页1.一种正极极片，其特征在于，所述正极极片包括正极材料层，所述正极材料层中的正极活性物质包括无钴二元材料和三元单晶材料，所述无钴二元材料的化学式为LiNixMn1‑xO2，0.5<x<0.8，所述三元单晶材料的化学式为LiNiaCobMn1‑a‑bO2，0.5<a<0.8，0.03<b<0.3，所述三元单晶材料的粒径小于所述无钴二元材料。2.如权利要求1所述的正极极片，其特征在于，所述无钴二元材料的中值粒径D50为7.6～11.6μm；优选地，所述三元单晶材料的中值粒径D50为2.5～4.5μm。3.如权利要求1或2所述的正极极片，其特征在于，以所述正极活性物质的质量为100％计，所述三元单晶材料的质量分数为5～40％，优选15％～25％。4.如权利要求1‑3任一项所述的正极极片，其特征在于，所述正极极片的压实密度为3.2～3.6g/cm3。5.如权利要求1‑4任一项所述的正极极片，其特征在于，以所述正极材料层的质量为100％计，所述正极活性物质的质量分数为95～97％。6.如权利要求1‑5任一项所述的正极极片，其特征在于，所述正极材料层中还包括导电剂和粘结剂；优选地，以所述正极材料层的质量为100％计，所述导电剂的质量分数为1～3％；优选地，以所述正极材料层的质量为100％计，所述粘结剂的质量分数为1～1.5％。7.如权利要求6所述的正极极片，其特征在于，所述导电剂包括颗粒状碳材料、碳纳米管、导电碳纤维或石墨烯中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述颗粒状碳材料包括乙炔黑、科琴黑、导电炭黑superP或超导炭黑中的任意一种或至少两种的组合。8.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包含如权利要求1‑7任一项所述的正极极片。9.如权利要求8所述的锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池还包括负极极片，所述负极极片包括负极材料层，所述负极材料层中的负极活性物质包括石墨类活性物质和/或硅基活性物质。10.如权利要求9所述的锂离子电池，其特征在于，所述硅基活性物质包括硅氧材料和/或硅碳材料；优选地，以所述负极活性物质的质量为100％计，所述硅基活性物质的质量分数为0.1～5％。2CN112786834A说明书1/6页一种正极极片及包含其的锂离子电池技术领域[0001]本发明属于锂离子电池领域，涉及一种正极极片及包含其的锂离子电池。背景技术[0002]随着新能源市场的发展，三元正极材料由于其高能量密度、高循环、高安全性等优点引起了人们的研发热潮。在当前动力市场上，大规模商业化的如NCM523、NCM622等三元材料，一定程度上满足动力汽车的需求，其续航里程、安全性能等还有待提高。[0003]NCM中钴元素价格的波动制约了电池的成本控制，且钴金属价格昂贵，易对环境造成污染，而镍锰层状材料因具有能量密度高、成本较低及循环性能好等优势，已经成为近年来的研究热点，但是研究发现目前无钴材料高温循环产气很严重，制约其在动力电池的应用，使用三元正极材料的电池一般通过改善电解液解决产气问题，通过研究表明在三元材料上有明显抑制产气效果的电解液在无钴材料上并没有作用。[0004]CN111525109A公开了一种包覆钛钴涂层的层状镍锰二元正极材料制备方法，所述制备方法为：在反应釜中，将层状镍锰二元正极材料和含Ti、Co元素的包覆材料混合，再通过pH值调节剂进行充分反应后静置，然后脱水、烘干、焙烧、过筛，得到包覆钛钴涂层的层状