CN105552306B - 一种锂过渡金属氧化物电池 - Google Patents

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Abstract

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。

Description

一种锂过渡金属氧化物电池
技术领域
本发明属于电池领域，尤其是涉及一种锂过渡金属氧化物电池。
背景技术
有清洁能源、高效能源之称的锂电能源自成功开发以来，一直受市场热捧，其中锂离子电池近些年更是处于飞速发展的地步，并被广泛的用于各行各业。随着电动自行车、电动汽车、储能电站等新兴产业的发展，对锂离子电池的功率和寿命提出了更高的要求。
锂离子电池正、负极材料均采用锂离子，可以自由嵌入和脱出的具有层状或隧道结构的锂离子嵌入化合物。石墨材料具备首次效率高、嵌锂容量高、嵌锂电位低、资源丰富、价格低廉等优点，同时也存在一些缺陷：首先，石墨材料在脱嵌锂过程中表现出较大的体积变化，在电池循环过程中使碳材料颗粒间产生较大应力，导致负极掉粉，循环寿命变差；其次，石墨材料具有完整的片层结构，只能从端面嵌锂，大电流充放电性能较低。硬碳材料具有一些完全不同于石墨材料的特性，硬碳的优势是低温功率和循环性能，然而其首次效率低，加工性能差。在石墨负极中加入一定比例的硬碳材料，可以改善电池的功率和循环性能。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种锂过渡金属氧化物电池，采用混合负极和正、负极导电涂层联用技术来提升电池的功率和循环性能。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
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。
进一步，所述的石墨和硬碳的混合物中，硬碳的质量百分比为A1，所述负极导电涂层的厚度为B1，A1和B1满足10×A1+1≦B1≦10×A1+4且0.1≦A1≦0.9的关系。
进一步，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％。
进一步，所述的锂过渡金属氧化物为LiaNixCoyMnzM(1-x-y-z)O2，其中，M为Mg、Cr、Ti、Al或Cu中的一种，1.0≦a≦1.3，0<x<1，0<y<1，0≦z<1，0<x+y+z<1。
进一步，所述的正极导电涂层的厚度为B2，B2与锂过渡金属氧化物中Ni元素的含量x之间满足10×x≦B2≦10×x+2且0.33≦x≦0.9的关系。
进一步，所述的正极导电涂层的厚度为1μm-10μm；优选的，正极导电涂层的厚度为2μm-6μm；负极导电涂层的厚度为2μm-13μm；优选的，负极导电涂层的厚度为3μm-9μm。
进一步，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％。
进一步，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％-10％。
进一步，负极导电剂选择小颗粒导电碳黑(Super P)、大颗粒石墨粉(KS-6)、碳纤维(VGCF)或碳纳米管(CNTs)中的一种或两种以上的混合，负极粘结剂选择聚丙烯酸、聚偏氟氯乙烯(PVDF)、或者是丁苯橡胶(SBR)与羧甲基纤维素(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。
其中，正极导电涂层中的导电剂、正极活性物质层中的正极导电剂、负极导电涂层中的导电剂、负极活性物质层中的负极导电剂相同或不同；正极导电涂层中的粘结剂、正极活性物质层中的正极粘结剂、负极导电涂层中的粘结剂、负极活性物质层中的负极粘结剂相同或不同。
一种锂过渡金属氧化物电池的制备方法，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Al箔上，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箔上，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。
相对于现有技术，本发明所述的锂过渡金属氧化物电池具有以下优势：
(1)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。
(2)本发明所述的锂过渡金属氧化物电池采用在集流体上涂覆导电涂层的技术，可以提高活性材料与集流体的粘结附着力，从而降低活性材料与集流体间的接触内阻，提高电池的功率性能；此外，导电涂层还可以抑制充放电循环过程中的动态内阻增幅，延长电池使用寿命；本发明给出了导电涂层的厚度与正极过渡金属氧化物中Ni元素含量或负极混合物中硬碳含量的关系式，可对其进一步细化，使电池达到更好的使用效果。
(3)本发明将硬碳和石墨的混合物作为负极材料，进一步提高了电池的功率和循环性能。
具体实施方式
下面将结合实施例来详细说明本发明。
实施例1
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(95wt％)，负极导电剂使用Super P(2wt％)，负极粘结剂使用CMC(1wt％)和SBR(2wt％)；
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，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，锂过渡金属氧化物为LiNi1/3Co1/ 3Mn1/3O2，锂过渡金属氧化物94.5wt％，正极导电剂使用Super P(2wt％)，正极粘结剂使用PVDF(3.5wt％)，正极导电涂层厚度为2μm。
一种锂过渡金属氧化物电池的制备方法，包括如下步骤：
(1)正极片的制作
正极溶剂选择NMP，将正极导电剂、正极粘结剂、锂过渡金属氧化物进行匀浆，所得的正极浆料以宽150mm的方式，按表1的重量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)的铝箔上，干燥后以3.0g/cm3的方式进行辊压，真空干燥除去水分。测试极片的剥离强度，结果见表3。
(2)负极片的制作
负极溶剂选择H2O，将负极导电剂、负极粘结剂、石墨进行匀浆。将负极浆料以宽154mm的方式，按11mg/cm2重量涂布于10μm的铜箔上并干燥后，以1.4g/cm3的方式进行辊压，真空干燥除去水分。
(3)电池的制作
将正极片、负极片和隔膜叠片后，焊接、封装、烘烤后注液，电芯经化成、分容后测试功率和循环性能。
(4)功率测试
将电池的SOC(State of Charge)调整至50％后，在-10℃保持8h，后进行2s的2.0V恒电压放电，由第2s的电流值算出低温输出功率P，结果见表5。
(5)循环测试
将调整至90％SOC的电池在45℃保持8h，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7。
实施例2
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(95wt％)，负极导电剂使用Super P(2wt％)，负极粘结剂使用CMC(1wt％)和SBR(2wt％)；
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，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，锂过渡金属氧化物为LiNi1/3Co1/ 3Mn1/3O2，锂过渡金属氧化物94.5wt％，正极导电剂使用Super P(2wt％)，正极粘结剂使用PVDF(3.5wt％)，正极导电涂层厚度为4μm。
锂过渡金属氧化物电池的制备方法同实施例1。
实施例3
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(95wt％)，负极导电剂使用Super P(2wt％)，负极粘结剂使用CMC(1wt％)和SBR(2wt％)；
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，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，锂过渡金属氧化物为LiNi1/3Co1/ 3Mn1/3O2，锂过渡金属氧化物94.5wt％，正极导电剂使用Super P(2wt％)，正极粘结剂使用PVDF(3.5wt％)，导正极电涂层厚度为6μm。
锂过渡金属氧化物电池的制备方法同实施例1。
实施例4
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(95wt％)，负极导电剂使用Super P(2wt％)，负极粘结剂使用CMC(1wt％)和SBR(2wt％)；
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，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，锂过渡金属氧化物为LiNi1/3Co1/ 3Mn1/3O2，锂过渡金属氧化物94.5wt％，正极导电剂使用Super P(2wt％)，正极粘结剂使用PVDF(3.5wt％)，正极导电涂层厚度为8μm。
锂过渡金属氧化物电池的制备方法同实施例1。
实施例5
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(95wt％)，负极导电剂使用Super P(2wt％)，负极粘结剂使用CMC(1wt％)和SBR(2wt％)；
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，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，锂过渡金属氧化物为LiNi1/3Co1/ 3Mn1/3O2，锂过渡金属氧化物94.5wt％，正极导电剂使用Super P(2wt％)，正极粘结剂使用PVDF(3.5wt％)，正极导电涂层厚度为10μm。
锂过渡金属氧化物电池的制备方法同实施例1。
实施例6
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(95wt％)，负极导电剂使用Super P(2wt％)，负极粘结剂使用CMC(1wt％)和SBR(2wt％)；
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，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，锂过渡金属氧化物为LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2，锂过渡金属氧化物94.5wt％，正极导电剂使用Super P(2wt％)，正极粘结剂使用PVDF(3.5wt％)，正极导电涂层厚度为2μm。
锂过渡金属氧化物电池的制备方法同实施例1。
实施例7
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(95wt％)，负极导电剂使用Super P(2wt％)，负极粘结剂使用CMC(1wt％)和SBR(2wt％)；
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，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，锂过渡金属氧化物为LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2，锂过渡金属氧化物94.5wt％，正极导电剂使用Super P(2wt％)，正极粘结剂使用PVDF(3.5wt％)，正极导电涂层厚度为4μm。
锂过渡金属氧化物电池的制备方法同实施例1。
实施例8
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(95wt％)，负极导电剂使用Super P(2wt％)，负极粘结剂使用CMC(1wt％)和SBR(2wt％)；
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，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，锂过渡金属氧化物为LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2，锂过渡金属氧化物94.5wt％，正极导电剂使用Super P(2wt％)，正极粘结剂使用PVDF(3.5wt％)，正极导电涂层厚度为6μm。
锂过渡金属氧化物电池的制备方法同实施例1。
实施例9
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(95wt％)，负极导电剂使用Super P(2wt％)，负极粘结剂使用CMC(1wt％)和SBR(2wt％)；
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，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，锂过渡金属氧化物为LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2，锂过渡金属氧化物94.5wt％，正极导电剂使用Super P(2wt％)，正极粘结剂使用PVDF(3.5wt％)，正极导电涂层厚度为8μm。
锂过渡金属氧化物电池的制备方法同实施例1。
实施例10
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(95wt％)，负极导电剂使用Super P(2wt％)，负极粘结剂使用CMC(1wt％)和SBR(2wt％)；
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，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，锂过渡金属氧化物为LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2，锂过渡金属氧化物94.5wt％，正极导电剂使用Super P(2wt％)，正极粘结剂使用PVDF(3.5wt％)，正极导电涂层厚度为10μm。
锂过渡金属氧化物电池的制备方法同实施例1。
实施例11
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(95wt％)，负极导电剂使用Super P(2wt％)，负极粘结剂使用CMC(1wt％)和SBR(2wt％)；
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，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，锂过渡金属氧化物为LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2，锂过渡金属氧化物94.5wt％，正极导电剂使用Super P(2wt％)，正极粘结剂使用PVDF(3.5wt％)，正极导电涂层厚度为2μm。
锂过渡金属氧化物电池的制备方法同实施例1。
实施例12
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(95wt％)，负极导电剂使用Super P(2wt％)，负极粘结剂使用CMC(1wt％)和SBR(2wt％)；
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，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，锂过渡金属氧化物为LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2，锂过渡金属氧化物94.5wt％，正极导电剂使用Super P(2wt％)，正极粘结剂使用PVDF(3.5wt％)，正极导电涂层厚度为4μm。
锂过渡金属氧化物电池的制备方法同实施例1。
实施例13
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(95wt％)，负极导电剂使用Super P(2wt％)，负极粘结剂使用CMC(1wt％)和SBR(2wt％)；
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，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，锂过渡金属氧化物为LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2，锂过渡金属氧化物94.5wt％，正极导电剂使用Super P(2wt％)，正极粘结剂使用PVDF(3.5wt％)，正极导电涂层厚度为6μm。
锂过渡金属氧化物电池的制备方法同实施例1。
实施例14
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(95wt％)，负极导电剂使用Super P(2wt％)，负极粘结剂使用CMC(1wt％)和SBR(2wt％)；
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，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，锂过渡金属氧化物为LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2，锂过渡金属氧化物94.5wt％，正极导电剂使用Super P(2wt％)，正极粘结剂使用PVDF(3.5wt％)，正正极极导电涂层厚度为8μm。
锂过渡金属氧化物电池的制备方法同实施例1。
实施例15
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(95wt％)，负极导电剂使用Super P(2wt％)，负极粘结剂使用CMC(1wt％)和SBR(2wt％)；
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，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，锂过渡金属氧化物为LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2，锂过渡金属氧化物94.5wt％，正极导电剂使用Super P(2wt％)，正极粘结剂使用PVDF(3.5wt％)，正极导电涂层厚度为10μm。
锂过渡金属氧化物电池的制备方法同实施例1。
对比例1
一种锂过渡金属氧化物电池，包括负极片、正极片；
所述的负极片包括正极活性物质层、负极集流体Cu箔，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(95wt％)，负极导电剂使用Super P(2wt％)，负极粘结剂使用CMC(1wt％)和SBR(2wt％)；
所述的正极片包括正极活性物质层、正极集流体Al箔，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，锂过渡金属氧化物为LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2，锂过渡金属氧化物94.5wt％，正极导电剂使用Super P(2wt％)，正极粘结剂使用PVDF(3.5wt％)。
一种锂过渡金属氧化物电池的制备方法，包括如下步骤：
(1)正极片的制作
正极溶剂选择NMP，将正极导电剂、正极粘结剂、锂过渡金属氧化物进行匀浆，所得的正极浆料以宽150mm的方式，涂布于铝箔上，干燥后以3.0g/cm3的方式进行辊压，真空干燥除去水分。测试极片的剥离强度，结果见表3。
(2)负极片的制作
负极溶剂选择H2O，将负极导电剂、负极粘结剂、石墨进行匀浆。将负极浆料以宽154mm的方式，按11mg/cm2重量涂布于10μm的铜箔上并干燥后，以1.4g/cm3的方式进行辊压，真空干燥除去水分。
(3)电池的制作
将正极片、负极片和隔膜叠片后，焊接、封装、烘烤后注液，电芯经化成、分容后测试功率和循环性能。
(4)功率测试
将电池的SOC(State of Charge)调整至50％后，在-10℃保持8h，后进行2s的2.0V恒电压放电，由第2s的电流值算出低温输出功率P。
(5)循环测试
将调整至90％SOC的电池在45℃保持8h，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。
对比例2
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(95wt％)，负极导电剂使用Super P(2wt％)，负极粘结剂使用CMC(1wt％)和SBR(2wt％)；
所述的正极片包括正极活性物质层、正极集流体Al箔，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，锂过渡金属氧化物为LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2，锂过渡金属氧化物94.5wt％，正极导电剂使用Super P(2wt％)，正极粘结剂使用PVDF(3.5wt％)。
锂过渡金属氧化物电池的制备方法同对比例1。
对比例3
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(95wt％)，负极导电剂使用Super P(2wt％)，负极粘结剂使用CMC(1wt％)和SBR(2wt％)；
所述的正极片包括正极活性物质层、正极集流体Al箔，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，锂过渡金属氧化物为LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2，锂过渡金属氧化物94.5wt％，正极导电剂使用Super P(2wt％)，正极粘结剂使用PVDF(3.5wt％)。
锂过渡金属氧化物电池的制备方法同对比例1。
实施例16
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，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20wt％，负极导电剂使用Super P(2wt％)，负极粘结剂使用CMC(1wt％)和SBR(2wt％)，负极导电涂层厚度为2μm；
所述的正极片包括正极活性物质层、正极集流体Al箔，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，锂过渡金属氧化物为LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2，锂过渡金属氧化物94.5wt％，正极导电剂使用Super P(2wt％)，正极粘结剂使用PVDF(3.5wt％)。
一种锂过渡金属氧化物电池的制备方法，包括如下步骤：
(1)正极片的制作
正极溶剂选择NMP，将正极导电剂、正极粘结剂、锂过渡金属氧化物进行匀浆，所得的正极浆料以宽150mm的方式，按20.00mg/cm2的重量涂布于铝箔上，干燥后以3.0g/cm3的方式进行辊压，真空干燥除去水分。
(2)负极片的制作
负极溶剂选择H2O，将负极导电剂、负极粘结剂、石墨进行匀浆。将负极浆料以宽154mm的方式，按表2中的重量涂布于涂有负极导电涂层(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CMC和SBR的混合物)的铜箔上，负极导电涂层的厚度见表2，干燥后以1.4g/cm3的方式进行辊压，真空干燥除去水分。测试极片的剥离强度，结果见表4。
(3)电池的制作
将正极片、负极片和隔膜叠片后，焊接、封装、烘烤后注液，电芯经化成、分容后测试功率和循环性能。
(4)功率测试
将电池的SOC(State of Charge)调整至50％后，在-10℃保持8h，后进行2s的2.0V恒电压放电，由第2s的电流值算出低温输出功率P，结果见表6。
(5)循环测试
将调整至90％SOC的电池在45℃保持8h，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8。
实施例17
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，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20wt％，负极导电剂使用Super P(2wt％)，负极粘结剂使用CMC(1wt％)和SBR(2wt％)，负极导电涂层厚度为4μm；
所述的正极片包括正极活性物质层、正极集流体Al箔，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，锂过渡金属氧化物为LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2，锂过渡金属氧化物94.5wt％，正极导电剂使用Super P(2wt％)，正极粘结剂使用PVDF(3.5wt％)。
锂过渡金属氧化物电池的制备方法同实施例16。
实施例18
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，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20wt％，负极导电剂使用Super P(2wt％)，负极粘结剂使用CMC(1wt％)和SBR(2wt％)，负极导电涂层厚度为6μm；
所述的正极片包括正极活性物质层、正极集流体Al箔，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，锂过渡金属氧化物为LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2，锂过渡金属氧化物94.5wt％，正极导电剂使用Super P(2wt％)，正极粘结剂使用PVDF(3.5wt％)。
锂过渡金属氧化物电池的制备方法同实施例16。
实施例19
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，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20wt％，负极导电剂使用Super P(2wt％)，负极粘结剂使用CMC(1wt％)和SBR(2wt％)，负极导电涂层厚度为8μm；
所述的正极片包括正极活性物质层、正极集流体Al箔，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，锂过渡金属氧化物为LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2，锂过渡金属氧化物94.5wt％，正极导电剂使用Super P(2wt％)，正极粘结剂使用PVDF(3.5wt％)。
锂过渡金属氧化物电池的制备方法同实施例16。
实施例20
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，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20wt％，负极导电剂使用Super P(2wt％)，负极粘结剂使用CMC(1wt％)和SBR(2wt％)，负极导电涂层厚度为10μm；
所述的正极片包括正极活性物质层、正极集流体Al箔，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，锂过渡金属氧化物为LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2，锂过渡金属氧化物94.5wt％，正极导电剂使用Super P(2wt％)，正极粘结剂使用PVDF(3.5wt％)。
锂过渡金属氧化物电池的制备方法同实施例16。
实施例21
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，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35wt％，负极导电剂使用Super P(2wt％)，负极粘结剂使用CMC(1wt％)和SBR(2wt％)，负极导电涂层厚度为2μm；
所述的正极片包括正极活性物质层、正极集流体Al箔，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，锂过渡金属氧化物为LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2，锂过渡金属氧化物94.5wt％，正极导电剂使用Super P(2wt％)，正极粘结剂使用PVDF(3.5wt％)。
锂过渡金属氧化物电池的制备方法同实施例16。
实施例22
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，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35wt％，负极导电剂使用Super P(2wt％)，负极粘结剂使用CMC(1wt％)和SBR(2wt％)，负极导电涂层厚度为4μm；
所述的正极片包括正极活性物质层、正极集流体Al箔，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，锂过渡金属氧化物为LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2，锂过渡金属氧化物94.5wt％，正极导电剂使用Super P(2wt％)，正极粘结剂使用PVDF(3.5wt％)。
锂过渡金属氧化物电池的制备方法同实施例16。
实施例23
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，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35wt％，负极导电剂使用Super P(2wt％)，负极粘结剂使用CMC(1wt％)和SBR(2wt％)，负极导电涂层厚度为6μm；
所述的正极片包括正极活性物质层、正极集流体Al箔，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，锂过渡金属氧化物为LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2，锂过渡金属氧化物94.5wt％，正极导电剂使用Super P(2wt％)，正极粘结剂使用PVDF(3.5wt％)。
锂过渡金属氧化物电池的制备方法同实施例16。
实施例24
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，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35wt％，负极导电剂使用Super P(2wt％)，负极粘结剂使用CMC(1wt％)和SBR(2wt％)，负极导电涂层厚度为8μm；
所述的正极片包括正极活性物质层、正极集流体Al箔，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，锂过渡金属氧化物为LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2，锂过渡金属氧化物94.5wt％，正极导电剂使用Super P(2wt％)，正极粘结剂使用PVDF(3.5wt％)。
锂过渡金属氧化物电池的制备方法同实施例16。
实施例25
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，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35wt％，负极导电剂使用Super P(2wt％)，负极粘结剂使用CMC(1wt％)和SBR(2wt％)，负极导电涂层厚度为10μm；
所述的正极片包括正极活性物质层、正极集流体Al箔，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，锂过渡金属氧化物为LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2，锂过渡金属氧化物94.5wt％，正极导电剂使用Super P(2wt％)，正极粘结剂使用PVDF(3.5wt％)。
锂过渡金属氧化物电池的制备方法同实施例16。
实施例26
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，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(1wt％)和SBR(2wt％)，负极导电涂层厚度为2μm；
所述的正极片包括正极活性物质层、正极集流体Al箔，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，锂过渡金属氧化物为LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2，锂过渡金属氧化物94.5wt％，正极导电剂使用Super P(2wt％)，正极粘结剂使用PVDF(3.5wt％)。
锂过渡金属氧化物电池的制备方法同实施例16。
实施例27
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，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(1wt％)和SBR(2wt％)，负极导电涂层厚度为4μm；
所述的正极片包括正极活性物质层、正极集流体Al箔，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，锂过渡金属氧化物为LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2，锂过渡金属氧化物94.5wt％，正极导电剂使用Super P(2wt％)，正极粘结剂使用PVDF(3.5wt％)。
锂过渡金属氧化物电池的制备方法同实施例16。
实施例28
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，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(1wt％)和SBR(2wt％)，负极导电涂层厚度为6μm；
所述的正极片包括正极活性物质层、正极集流体Al箔，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，锂过渡金属氧化物为LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2，锂过渡金属氧化物94.5wt％，正极导电剂使用Super P(2wt％)，正极粘结剂使用PVDF(3.5wt％)。
锂过渡金属氧化物电池的制备方法同实施例16。
实施例29
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，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(1wt％)和SBR(2wt％)，负极导电涂层厚度为8μm；
所述的正极片包括正极活性物质层、正极集流体Al箔，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，锂过渡金属氧化物为LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2，锂过渡金属氧化物94.5wt％，正极导电剂使用Super P(2wt％)，正极粘结剂使用PVDF(3.5wt％)。
锂过渡金属氧化物电池的制备方法同实施例16。
实施例30
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，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(1wt％)和SBR(2wt％)，负极导电涂层厚度为10μm；
所述的正极片包括正极活物质层、正极集流体Al箔，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，锂过渡金属氧化物为LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2，锂过渡金属氧化物94.5wt％，正极导电剂使用Super P(2wt％)，正极粘结剂使用PVDF(3.5wt％)。
锂过渡金属氧化物电池的制备方法同实施例16。
对比例4
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20wt％，负极导电剂使用Super P(2wt％)，负极粘结剂使用CMC(1wt％)和SBR(2wt％)；
所述的正极片包括正极活性物质层、正极集流体Al箔，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，锂过渡金属氧化物为LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2，锂过渡金属氧化物94.5wt％，正极导电剂使用Super P(2wt％)，正极粘结剂使用PVDF(3.5wt％)。
锂过渡金属氧化物电池的制备方法同对比例1。
对比例5
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35wt％，负极导电剂使用Super P(2wt％)，负极粘结剂使用CMC(1wt％)和SBR(2wt％)；
所述的正极片包括正极活性物质层、正极集流体Al箔，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，锂过渡金属氧化物为LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2，锂过渡金属氧化物94.5wt％，正极导电剂使用Super P(2wt％)，正极粘结剂使用PVDF(3.5wt％)。
锂过渡金属氧化物电池的制备方法同对比例1。
对比例6
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(1wt％)和SBR(2wt％)；
所述的正极片包括正极活性物质层、正极集流体Al箔，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，锂过渡金属氧化物为LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2，锂过渡金属氧化物94.5wt％，正极导电剂使用Super P(2wt％)，正极粘结剂使用PVDF(3.5wt％)。
锂过渡金属氧化物电池的制备方法同对比例1。
实施例31
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，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(1wt％)和SBR(2wt％)，负极导电涂层的厚度为8μm；
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，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，锂过渡金属氧化物为LiNi1/3Co1/ 3Mn1/3O2，锂过渡金属氧化物94.5wt％，正极导电剂使用Super P(2wt％)，正极粘结剂使用PVDF(3.5wt％)，正极导电涂层的厚度为4μm。
一种锂过渡金属氧化物电池的制备方法，包括如下步骤：
(1)正极片的制作
正极溶剂选择NMP，将正极导电剂、正极粘结剂、锂过渡金属氧化物进行匀浆，所得的正极浆料以宽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)的铝箔上，正极导电涂层的厚度为4μm，干燥后以3.0g/cm3的方式进行辊压，真空干燥除去水分。
(2)负极片的制作
负极溶剂选择H2O，将负极导电剂、负极粘结剂、石墨进行匀浆。将负极浆料以宽154mm的方式，按11.00mg/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)铜箔上，负极导电涂层的厚度为8μm，干燥后以1.4g/cm3的方式进行辊压，真空干燥除去水分。测试极片的剥离强度，结果见表4。
(3)电池的制作
将正极片、负极片和隔膜叠片后，焊接、封装、烘烤后注液，电芯经化成、分容后测试功率和循环性能。
(4)功率测试
将电池的SOC(State of Charge)调整至50％后，在-10℃保持8h，后进行2s的2.0V恒电压放电，由第2s的电流值算出低温输出功率P，结果见表9。
(5)循环测试
将调整至90％SOC的电池在45℃保持8h，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。
电池性能评价：
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，说明在集流体铝箔上涂覆导电涂层可以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。锂过渡金属氧化物中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B2μm与正极活性物质LiaNixCoyMnzM(1-x-y-z)O2中Ni元素的含量x之间满足10×x≦B1≦10×x+2且0.33≦x≦0.9的关系。
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，说明在集流体铜箔上涂覆导电涂层可以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B1μm与负极活性物质中硬碳的比例A1，满足10×A1+1≦B1≦10×A1+4且0.1≦A1≦0.9的关系。
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。说明在集流体铝箔上涂覆导电涂层可以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还可以看出，锂过渡金属氧化物，Ni:Co:Mn＝1:1:1材料的性能最好。
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。说明在集流体铜箔上涂覆导电涂层可以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还可以看出，硬碳的比例越高，电芯的放电功率和循环性能越好。
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以有效的提高电池的功率和循环性能。
表1
锂过渡金属氧化物 涂布面密度(mg/cm<sup>2</sup>) 导电涂层厚度(μm)
实施例1 LiNi<sub>1/3</sub>Co<sub>1/3</sub>Mn<sub>1/3</sub>O<sub>2</sub> 20.00 2
实施例2 LiNi<sub>1/3</sub>Co<sub>1/3</sub>Mn<sub>1/3</sub>O<sub>2</sub> 20.00 4
实施例3 LiNi<sub>1/3</sub>Co<sub>1/3</sub>Mn<sub>1/3</sub>O<sub>2</sub> 20.00 6
实施例4 LiNi<sub>1/3</sub>Co<sub>1/3</sub>Mn<sub>1/3</sub>O<sub>2</sub> 20.00 8
实施例5 LiNi<sub>1/3</sub>Co<sub>1/3</sub>Mn<sub>1/3</sub>O<sub>2</sub> 20.00 10
实施例6 LiNi<sub>0.5</sub>Co<sub>0.2</sub>Mn<sub>0.3</sub>O<sub>2</sub> 19.37 2
实施例7 LiNi<sub>0.5</sub>Co<sub>0.2</sub>Mn<sub>0.3</sub>O<sub>2</sub> 19.37 4
实施例8 LiNi<sub>0.5</sub>Co<sub>0.2</sub>Mn<sub>0.3</sub>O<sub>2</sub> 19.37 6
实施例9 LiNi<sub>0.5</sub>Co<sub>0.2</sub>Mn<sub>0.3</sub>O<sub>2</sub> 19.37 8
实施例10 LiNi<sub>0.5</sub>Co<sub>0.2</sub>Mn<sub>0.3</sub>O<sub>2</sub> 19.37 10
实施例11 LiNi<sub>0.6</sub>Co<sub>0.2</sub>Mn<sub>0.2</sub>O<sub>2</sub> 18.15 2
实施例12 LiNi<sub>0.6</sub>Co<sub>0.2</sub>Mn<sub>0.2</sub>O<sub>2</sub> 18.15 4
实施例13 LiNi<sub>0.6</sub>Co<sub>0.2</sub>Mn<sub>0.2</sub>O<sub>2</sub> 18.15 6
实施例14 LiNi<sub>0.6</sub>Co<sub>0.2</sub>Mn<sub>0.2</sub>O<sub>2</sub> 18.15 8
实施例15 LiNi<sub>0.6</sub>Co<sub>0.2</sub>Mn<sub>0.2</sub>O<sub>2</sub> 18.15 10
对比例1 LiNi<sub>1/3</sub>Co<sub>1/3</sub>Mn<sub>1/3</sub>O<sub>2</sub> 20.00 0
对比例2 LiNi<sub>0.5</sub>Co<sub>0.2</sub>Mn<sub>0.3</sub>O<sub>2</sub> 19.37 0
对比例3 LiNi<sub>0.6</sub>Co<sub>0.2</sub>Mn<sub>0.2</sub>O<sub>2</sub> 18.15 0
表2
表3
表4
表5
表6
表7
表8
表9
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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。

Claims (10)

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；
所述的石墨和硬碳的混合物中，硬碳的质量百分比为A1，负极导电涂层的厚度为B1，A1和B1满足10×A1+1≦B1≦10×A1+4且0.1≦A1≦0.9的关系；
所述的锂过渡金属氧化物为LiaNixCoyMnzM(1-x-y-z)O2，其中，M为Mg、Cr、Ti、Al或Cu中的一种，1.0≦a≦1.3，0<x<1，0<y<1，0≦z<1，0<x+y+z<1；
所述的正极导电涂层的厚度为B2，B2与锂过渡金属氧化物中Ni元素的含量x之间满足10×x≦B2≦10×x+2且0.33≦x≦0.9的关系。
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10％-90％。
3.根据权利要求2所述的锂过渡金属氧化物电池，其特征在于：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：所述的正极导电涂层的厚度为1μm-10μm。
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：正极导电涂层的厚度为2μm-6μm；所述的负极导电涂层的厚度为2μm-13μm。
6.根据权利要求5所述的锂过渡金属氧化物电池，其特征在于：负极导电涂层的厚度为3μm-9μm。
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％-10％。
9.根据权利要求7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 P、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SuperP、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Al箔上，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箔上，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。
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106058154A (zh) * 2016-08-01 2016-10-26 东莞新能源科技有限公司 一种负极极片，其制备方法及使用该负极的锂离子电池
CN108155387B (zh) * 2016-12-06 2020-08-25 华为技术有限公司 一种弹性集流体及其制备方法、电池电极极片和柔性锂离子电池
US11165090B2 (en) * 2017-09-22 2021-11-02 HHeLI, LLC Construction of ultra high capacity performance battery cells
JP6973244B2 (ja) * 2018-03-30 2021-11-24 トヨタ自動車株式会社 非水電解質二次電池、および、非水電解質二次電池の製造方法
CN108767205A (zh) * 2018-04-13 2018-11-06 东风商用车有限公司 一种人造石墨-硬碳负极材料的制备方法和材料及应用
CN108767193B (zh) * 2018-06-06 2021-01-29 江苏卓高新材料科技有限公司 含低溶胀石墨涂层的正极和锂电池
CN112331813A (zh) * 2019-08-05 2021-02-05 珠海冠宇电池股份有限公司 一种提升锂离子电池安全性的负极片及其制备方法和用途
CN110931845B (zh) * 2019-11-04 2022-08-05 浙江锋锂新能源科技有限公司 一种复合正极片、制备方法及固液混合锂蓄电池
CN113471404A (zh) * 2020-03-15 2021-10-01 深圳格林德能源集团有限公司 一种锂离子电池无机陶瓷涂层负极片及其制作方法
CN111900357B (zh) * 2020-08-13 2021-12-03 珠海冠宇电池股份有限公司 一种负极片及包括该负极片的锂离子电池
CN112103510B (zh) * 2020-08-20 2023-07-14 欣旺达电动汽车电池有限公司 负极集流体、负极片、锂离子电池及电池模组
CN113871568A (zh) * 2021-09-24 2021-12-31 远景动力技术(江苏)有限公司 锂离子电池负极极片及其制备方法和应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102945945A (zh) * 2012-11-16 2013-02-27 双登集团股份有限公司 锂离子电池极片制作方法
CN103441305A (zh) * 2013-08-27 2013-12-11 深圳市贝特瑞新能源材料股份有限公司 一种动力与储能锂离子电池及其制备方法
CN104425795A (zh) * 2013-09-10 2015-03-18 浙江万向亿能动力电池有限公司 一种高能量高安全性能锂离子动力电池

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5858279B2 (ja) * 2011-12-05 2016-02-10 トヨタ自動車株式会社 リチウムイオン二次電池

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102945945A (zh) * 2012-11-16 2013-02-27 双登集团股份有限公司 锂离子电池极片制作方法
CN103441305A (zh) * 2013-08-27 2013-12-11 深圳市贝特瑞新能源材料股份有限公司 一种动力与储能锂离子电池及其制备方法
CN104425795A (zh) * 2013-09-10 2015-03-18 浙江万向亿能动力电池有限公司 一种高能量高安全性能锂离子动力电池

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