CN101752605A - 一种碳纳米管锂离子电池 - Google Patents

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Abstract

本发明是关于一种碳纳米管锂离子电池，包括正极部分与负极部分，正极部分包括正极活性物质、碳纳米管、粘接剂，所述正极活性物质占重量百分比为95％-98％，碳纳米管占重量百分比为0.4％-2％、粘接剂占重量百分比为1.6％-4.4％；负极部分包括负极活性物质、碳纳米管、粘接剂；所述负极活性物质占重量百分比为95％-98％，碳纳米管占重量百分比为0.4％-2％，粘接剂占重量百分比为1.6％-4.4％。其导电性能是传统导电剂的10倍，在使用同样的正负极活性物质的情况下，电池的容量可以得到大幅提高；并且其倍率性也能进一步提高；可以增加活性物质充放电过程中的结构稳定，大大提升电池的循环性能。

Description

一种碳纳米管锂离子电池
技术领域
本发明涉及一种碳纳米管锂离子电池。
背景技术
能源危机、资源短缺、环境污染是人类生存面临的严竣挑战，寻找干净、可再生、资源节约型的二次能源是实现人类社会可持续发展亟待解决的任务。锂离子电池具有工作电压高、能量密度大、循环寿命长、自放电率小、绿色环保等优点，成为二次电池发展的趋势。已广泛应用于无线通讯、数码相机、笔记本电脑等便携电器的电源，并在用作助力车、电动自行车、电动摩托车、矿灯、电动工具、混合动力车、纯电动车的电动力源方面具有广阔的应用前景。
目前商品化的锂离子电池主要包括正极活性物质和负极活性物质，所述正极活性物质主要为氧化锂钴，所述氧化锂钴占重量百分比为91％，导电剂占重量百分比为5％、胶占重量百分比为4％；负极活性物质主要为碳，所述碳占重量百分比为93％，导电剂占重量百分比为4％，胶占重量百分比为3％。然而，现有的锂离子电池，由于使用传统的导电剂，使得其导电性能较差，电池的容量也比较小；使用传统导电剂，电池的放电倍率最大只能做到20C；另，在充放电过程对电池活性物质结构的影响很大，活性物质在充放电过程中结构不稳定，电池的循环性能降低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种可以大大提高电池的容量、倍率和循环性能的碳纳米管锂离子电池。本发明是通过以下技术方案来实现的：
本发明的一种碳纳米管锂离子电池，包括正极部分与负极部分，正极部分包括正极活性物质、碳纳米管、粘接剂，所述正极活性物质占重量百分比为95％-98％，碳纳米管占重量百分比为0.4％-2％、粘接剂占重量百分比为1.6％-4.4％；负极部分包括负极活性物质、碳纳米管、粘接剂；所述负极活性物质占重量百分比为95％-98％，碳纳米管占重量百分比为0.4％-2％，粘接剂占重量百分比为1.6％-4.4％。
作为优选，所述正极活性物质占重量百分比为95％，碳纳米管占重量百分比为1％、粘接剂占重量百分比为4％；所述负极活性物质占重量百分比为95％，碳纳米管占重量百分比为0.6％，粘接剂占重量百分比为4.4％。
作为优选，所述正极活性物质占重量百分比为96.5％，碳纳米管占重量百分比为0.8％、粘接剂占重量百分比为2.7％；所述负极活性物质占重量百分比为96.5％，碳纳米管占重量百分比为0.5％，粘接剂占重量百分比为3％。
作为优选，所述正极活性物质占重量百分比为98％，碳纳米管占重量百分比为0.4％、粘接剂占重量百分比为1.6％；所述负极活性物质占重量百分比为98％，碳纳米管占重量百分比为0.4％，粘接剂占重量百分比为1.6％。
作为优选，所述正极活性物质为氧化锂钴，负极活性物质为碳。
本发明的一种碳纳米管锂离子电池，使用碳纳米管作为导电剂，同样的重量，其导电性能是传统导电剂的10倍，在使用同样的正负极活性物质的情况下，电池的容量可以得到大幅提高；并且其倍率性也能进一步提高；碳纳米管由于在充放电过程对电池活性物质结构的影响很小，可以增加活性物质充放电过程中的结构稳定，大大提升电池的循环性能。
具体实施方式
本发明的一种碳纳米管锂离子电池，包括正极部分与负极部分，正极部分包括正极活性物质、碳纳米管、粘接剂，所述正极活性物质占重量百分比为95％-98％，碳纳米管占重量百分比为0.4％-2％、粘接剂占重量百分比为1.6％-4.4％；负极部分包括负极活性物质、碳纳米管、粘接剂；所述负极活性物质占重量百分比为95％-98％，碳纳米管占重量百分比为0.4％-2％，粘接剂占重量百分比为1.6％-4.4％。使用碳纳米管作为导电剂，同样的重量，其导电性能是传统导电剂的10倍，在使用同样的正负极活性物质的情况下，电池的容量可以得到大幅提高；并且其倍率性也能进一步提高；碳纳米管由于在充放电过程对电池活性物质结构的影响很小，可以增加活性物质充放电过程中的结构稳定，大大提升电池的循环性能。在本实施例中，所述粘接剂为胶。
实施例一，所述正极活性物质占重量百分比为95％，碳纳米管占重量百分比为1％、粘接剂占重量百分比为4％；所述负极活性物质占重量百分比为95％，碳纳米管占重量百分比为0.6％，粘接剂占重量百分比为4.4％。在本实施例中，所述正极活性物质为氧化锂钴，负极活性物质为碳。
实施例二，所述正极活性物质占重量百分比为96.5％，碳纳米管占重量百分比为0.8％、粘接剂占重量百分比为2.7％；所述负极活性物质占重量百分比为96.5％，碳纳米管占重量百分比为0.5％，粘接剂占重量百分比为3％。在本实施例中，所述正极活性物质为氧化锂钴，负极活性物质为碳。
实施例三，所述正极活性物质占重量百分比为98％，碳纳米管占重量百分比为0.4％、粘接剂占重量百分比为1.6％；所述负极活性物质占重量百分比为98％，碳纳米管占重量百分比为0.4％，粘接剂占重量百分比为1.6％。在本实施例中，所述正极活性物质为氧化锂钴，负极活性物质为碳。
其中，使用碳纳米管作为导电剂，同样的重量，其导电性能是传统导电剂的10倍，而随着导电剂的含量的减少，所需使用的粘接剂也可以同时减少，导电剂和粘接剂含量的减少，可以大大增加配比中正负极活性物质的比重，这样在使用同样的正负极活性物质的情况下，电池的容量可以得到大幅提高。同样的，使用传统导电剂，电池的放电倍率最大可以做到20C，而仅仅使用含1％碳纳米管，就可以做到30C以上，并且随着碳纳米管比重的增加，其倍率性能还能进一步提高。碳纳米管由于在充放电过程对电池活性物质结构的影响很小，可以增加活性物质充放电过程中的结构稳定，大大提升电池的循环性能。成本方面，碳纳米管相比传统导电剂，尽管其价格较高，但由于其用量较少，对一支电池综合成本的影响并不大。却可以大大提高电池的容量、倍率和循环性能，是未来锂离子电池使用导电剂的趋势。
上述实施例，只是本发明的一个实例，并不是用来限制本发明的实施与权利范围，凡依据本发明申请专利保护范围所述的制作工艺方法所作的等效变化和修饰，均应包括在本发明申请专利范围内。

Claims (5)

1.一种碳纳米管锂离子电池，包括正极部分与负极部分，其特征是：正极部分包括正极活性物质、碳纳米管、粘接剂，所述正极活性物质占重量百分比为95％-98％，碳纳米管占重量百分比为0.4％-2％、粘接剂占重量百分比为1.6％-4.4％；负极部分包括负极活性物质、碳纳米管、粘接剂；所述负极活性物质占重量百分比为95％-98％，碳纳米管占重量百分比为0.4％-2％，粘接剂占重量百分比为1.6％-4.4％。
2.根据权利要求1所述的碳纳米管锂离子电池，其特征是：所述正极活性物质占重量百分比为95％，碳纳米管占重量百分比为1％、粘接剂占重量百分比为4％；所述负极活性物质占重量百分比为95％，碳纳米管占重量百分比为0.6％，粘接剂占重量百分比为4.4％。
3.根据权利要求1所述的碳纳米管锂离子电池，其特征是：所述正极活性物质占重量百分比为96.5％，碳纳米管占重量百分比为0.8％、粘接剂占重量百分比为2.7％；所述负极活性物质占重量百分比为96.5％，碳纳米管占重量百分比为0.5％，粘接剂占重量百分比为3％。
4.根据权利要求1所述的碳纳米管锂离子电池，其特征是：所述正极活性物质占重量百分比为98％，碳纳米管占重量百分比为0.4％、粘接剂占重量百分比为1.6％；所述负极活性物质占重量百分比为98％，碳纳米管占重量百分比为0.4％，粘接剂占重量百分比为1.6％。
5.根据权利要求1至4任意所述的碳纳米管锂离子电池，其特征是：所述正极活性物质为氧化锂钴，负极活性物质为碳。
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