CN1967926A - 一种锂离子电池及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种锂离子电池，该锂离子电池包括电极组和非水电解液，所述电极组和非水电解液密封在电池壳体内；所述电极组包括正极、负极及隔膜；所述正极包括正极导电基体及涂覆和/或填充在正极导电基体上的正极材料，所述正极材料包括正极活性物质和正极粘合剂，所述正极活性物质为LiNixCoyMn1－x－yO2，0.1≤x≤0.5，0.1≤y≤0.5；所述负极包括负极导电基体及涂覆和/或填充在负极导电基体上的负极材料，所述负极材料包括负极活性物质和负极粘合剂，其中，所述正极活性物质与负极活性物质的重量比0.5－2.2。本发明提供的锂离子电池具有良好的循环性能和安全性能。

Description

一种锂离子电池及其制备方法
技术领域
本发明是关于一种电池及其制备方法，具体来说，本发明是关于一种锂离子电池及其制备方法。
背景技术
锂离子电池作为一种化学电源，指分别用两个能可逆地嵌入与脱嵌锂离子的化合物作为正负极构成的二次电池。当电池充电时，锂离子从正极中脱嵌，在负极中嵌入，放电时反之。锂离子电池主要包括电极组和非水电解液，所述电极组和非水电解液密封在电池壳体内，所述电极组包括正极、负极及隔膜，所述正极包括正极导电基体及涂覆和/或填充在正极导电基体上的正极材料，所述正极材料包括正极活性物质和正极粘合剂；所述负极包括负极导电基体及涂覆和/或填充在负极导电基体上的负极材料，所述负极材料包括负极活性物质和负极粘合剂。
目前常用的锂离子电池正极活性材料主要有锂钴氧(LiCoO2)、锂镍氧(LiNiO2)和镍锰氧(LiMn2O4)。LiCoO2具有良好的循环(可逆充放电大于500次)和较大的放电容量(140mAh/g)，但是LiCoO2本身有着无法弥补的缺陷：一是钴属于稀有金属，在地壳中的储量极少，因而价格昂贵，同时钴有毒，对环境有破坏作用；二是LiCoO2在过充电(充电电压高于4.2V)容易发生结构破坏，热稳定性较差，因此充电电压低(充电电压的上限值为4.2V)。LiNiO2和LiMn2O4的价格较低、对环境没有污染，但是LiNiO2的层状结构稳定性差，而且化学计量的LiNiO2在低温下难以合成、在高温合成条件下又会发生锂镍的混合占位。LiMn2O4的合成简单，但是比容量小(120mAh/g)，而且由于高价的锰离子在较高的温度下容易与电解液发生反应，因此LiMn2O4的高温(50℃)循环性能极差。
因此，近来很多研究者将研究重点放在了LiNiCoMnO2三元体系上，例如CN1614801A公开了一类新型的的锂离子电池用多元复合正极材料，该正极材料的组成表达式为：LiCoxNiyMn1-x-yO2，式中0.1≤x≤0.6，0.1≤y≤0.5，x+y≤1。这类复合正极材料具有充电电压高、比容量高和热稳定性能良好的优点。充电电压的提高可以提高正极的比容量，但是在较高的充电电压下，在负极很容易产生锂枝晶，锂枝晶有可能刺破隔膜纸，发生内部短路，从而降低锂离子电池的安全性能。而且现有的使用这类复合正极材料的锂离子电池的循环性能较差。
发明内容
本发明的目的是克服现有的使用LiNiCoMnO2复合材料的锂离子电池安全性能和循环性能较差的缺点，提供一种具有良好安全性能和循环性能的锂离子电池及其制备方法。
发明人发现，现有的使用LiNiCoMnO2复合正极材料的锂离子电池安全性能和循环性能较差的主要原因在于，负极活性物质与正极活性物质的容量比值太低(一般小于1.1)，负极剩余的容量太少，在电池使用过程中，容易在负极产生锂枝晶引起安全问题；而且随着负极的逐渐消耗，电池的容量也逐渐下降，从而影响循环性能。
本发明提供了一种锂离子电池，该锂离子电池包括电极组和非水电解液，所述电极组和非水电解液密封在电池壳体内；所述电极组包括正极、负极及隔膜；所述正极包括正极导电基体及涂覆和/或填充在正极导电基体上的正极材料，所述正极材料包括正极活性物质和正极粘合剂，所述正极活性物质为LiNixCoyMn1-x-yO2，0.1≤x≤0.5，0.1≤y≤0.5；所述负极包括负极导电基体及涂覆和/或填充在负极导电基体上的负极材料，所述负极材料包括负极活性物质和负极粘合剂，其中，所述正极活性物质与负极活性物质的重量比为0.5-2.2。
本发明还提供了一种锂离子电池的制备方法，该方法包括：
将含有正极材料的正极浆料涂覆和/或填充在正极导电基体上，干燥，压延或不压延，得到正极，所述正极材料包括正极活性物质和正极粘合剂，所述正极活性物质为LiNixCoyMn1-x-yO2，0.1≤x≤0.5，0.1≤y≤0.5
将含有负极材料的负极浆料涂覆和/或填充在负极导电基体上，干燥，压延或不压延，得到负极，所述负极材料包括负极活性物质和粘合剂；
并且将正极、负极和隔膜制备成电极组，将得到的电极组和电解液密封在电池壳中，
其中，所述正极活性物质与负极活性物质的重量比为0.5-2.2。
本发明提供的锂离子电池中，通过将正极活性物质与负极活性物质的重量比控制在0.5-2.2，可以使负极活性物质与正极活性物质的容量比值大于等于1.10，避免在电池使用过程中在负极表面产生锂枝晶，从而提高了电池的安全性能；而且在循环过程中，虽然负极被逐渐消耗，但是由于负极活性物质的容量剩余较多，因此不会影响电池的循环性能。
具体实施方式
本发明提供的锂离子电池包括电极组和非水电解液，所述电极组和非水电解液密封在电池壳体内；所述电极组包括正极、负极及隔膜；所述正极包括导电基体及涂覆和/或填充在导电基体上的正极材料，所述正极材料包括正极活性物质和正极粘合剂，所述正极活性物质为LiNixCoyMn1-x-yO2，0.1≤x≤0.5，0.1≤y≤0.5；所述负极包括负极导电基体及涂覆和/或填充在负极导电基体上的负极材料，所述负极材料包括负极活性物质和负极粘合剂，其中，所述正极活性物质与负极活性物质的重量比小于等于2.2。
其中，当正极活性物质与负极活性物质的重量比大于2.2时，则负极活性物质与正极活性物质的容量比小于1.10，负极剩余的容量不多，容易在负极表面产生锂枝晶，刺破隔膜纸引起电池内部短路，发生电池安全问题，同时负极容量剩余过低，电池在循环当中，随着负极的逐渐消耗，导致电池的容量也逐渐下降，循环性能受到影响，因此所述正极活性物质与负极活性物质的重量比小于等于2.2。但是当正极活性物质与负极活性物质的重量比太小，如小于0.5，特别是小于1.5时，则负极活性物质与正极活性物质的容量比大于1.25，负极过量太多，占据太多的电池内部空间，影响电池容量，因此所述正极活性物质与负极活性物质的重量比优选为1.5-2.2，更优选为1.6-2.0。当极活性物质与负极活性物质的重量比为1.6-2.0时，锂离子电池在具有良好的循环性能和安全性能的同时还保持较高的电池容量。
按照本发明提供的锂离子电池的正极，所述正极活性物质为LiNixCoyMn1-x-yO2，其中0.1≤x≤0.5，0.1≤y≤0.5。该正极活性物质已为本领域技术人员所公知，可以商购得到，也可以通过现有的方法制备，例如CN1614801A中公开的方法。由于本发明提供的锂离子电池的正极活性物质为LiNixCoyMn1-x-yO2，因此本发明提供的锂离子电池的充电电压大于或等于4.4伏。在充电电压大于或等于4.4伏的情况下，所述LiNixCoyMn1-x-yO2的比容量为170-190mAh/g。
所述正极粘合剂的种类和含量为本领域技术人员所公知，例如含氟树脂和聚烯烃化合物如聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、丁苯橡胶(SBR)中的一种或几种。一般来说，根据所用粘合剂种类的不同，以正极活性物质的重量为基准，正极粘合剂的含量为0.01-8重量％，优选为0.02-5重量％。
所述正极材料还可以包括正极导电剂，对所述正极导电剂没有特别限制，可以为本领域常规的正极导电剂，比如乙炔黑、导电碳黑和导电石墨中的一种或几种。以正极活性物质的重量为基准，所述正极导电剂的含量为0-15重量％，优选为2-10重量％。
所述正极导电基体的种类已为本领域技术人员所公知，例如可以选自铝箔、冲孔钢带。在本发明的具体实施方式中使用铝箔作为正极导电基体。
按照本发明提供的锂离子电池的负极，所述负极活性物质没有特别限制，可以使用本领域常规的可嵌入释出锂的负极活性物质，比如天然石墨、人造石墨、石油焦、有机裂解碳、中间相碳微球、碳纤维、锡合金、硅合金中的一种或几种，优选天然石墨。在充电电压大于或等于4.4伏的情况下，所述天然石墨的比容量为360-380mAh/g。
所述负极粘合剂的种类和含量为本领域技术人员所公知，例如含氟树脂和聚烯烃化合物如聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、丁苯橡胶(SBR)中的一种或几种；一般来说，根据所用粘合剂种类的不同，以负极活性物质的重量为基准，负极粘合剂的含量为0.01-8重量％，优选为0.02-5重量％。
所述负极材料还可以包括负极导电剂，所述负极导电剂没有特别限制，可以为本领域常规的负极导电剂，比如碳黑、镍粉、铜粉中的一种或几种。以负极活性物质的重量为基准，所述导电剂的含量为0-15重量％，优选为2-10重量％。
负极导电基体可以为锂离子电池中常规的负极导电基体，如冲压金属，金属箔，网状金属，泡沫状金属，在本发明的具体实施方式中使用铜箔作为负极导电基体。
所述隔膜设置于正极和负极之间，具有电绝缘性能和液体保持性能。所述隔膜可以选自锂离子电池中所用的各种隔膜，如聚烯烃微多孔膜、聚乙烯毡、玻璃纤维毡、或超细玻璃纤维纸。所述隔膜的位置、性质和种类为本领域技术人员所公知。
所述非水电解液为电解质锂盐和非水溶剂的混合溶液，对它没有特别限定，可以使用本领域常规的非水电解液。比如电解质锂盐选自六氟磷酸锂(LiPF6)、高氯酸锂、四氟硼酸锂、六氟砷酸锂、卤化锂、氯铝酸锂及氟烃基磺酸锂中的一种或几种。有机溶剂选用链状酸酯和环状酸酯混合溶液，其中链状酸酯可以为碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸甲丙酯(MPC)、碳酸二丙酯(DPC)以及其它含氟、含硫或含不饱和键的链状有机酯类中的至少一种，环状酸酯可以为碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸亚乙烯酯(VC)、γ-丁内酯(γ-BL)、磺内酯以及其它含氟、含硫或含不饱和键的环状有机酯类中的至少一种。电解液的用量一般为1.5-4.9g/Ah，电解液的浓度一般为0.5-2.9摩/升。
本发明提供的锂离子电池的制备方法包括：
将含有正极材料的正极浆料涂覆和/或填充在正极导电基体上，干燥，压延或不压延，得到正极，所述正极材料包括正极活性物质和正极粘合剂，所述正极活性物质为LiNixCoyMn1-x-yO2，0.1≤x≤0.5，0.1≤y≤0.5；
将含有负极材料的负极浆料涂覆和/或填充在负极导电基体上，干燥，压延或不压延，得到负极，所述负极材料包括负极活性物质和粘合剂；
并且将正极、负极和隔膜制备成电极组，将得到的电极组和电解液密封在电池壳中，
其中，所述正极活性物质与负极活性物质的重量比小于等于2.2。
所述正极可以采用常规的制备方法。例如，将所述正极材料与溶剂混合，涂覆和/或填充在正极导电基体上，干燥，压延或不压延，即可得到所述正极。优选情况下，将正极活性物质、正极粘合剂以及选择性含有的正极导电剂与溶剂混合均匀形成正极浆料，将该浆料涂覆和/或填充在正极导电基体上，干燥，压延或不压延。其中，所述的溶剂可以选自N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基甲酰胺(DMF)、二乙基甲酰胺(DEF)、二甲基亚砜(DMSO)、四氢呋喃(THF)中的一种或几种；溶剂的用量能够使所述糊状物具有粘性和流动性，能够涂覆到所述导电基体上即可。一般来说以正极活性物质的重量为基准，所述溶剂的含量30-90重量％，优选为35-85重量％。其中，干燥，压延的方法和条件为本领域技术人员所公知。
所述负极可以采用常规的制备方法。例如，将负极材料与溶剂混合，涂覆和/或填充在负极导电基体上，干燥，压延或不压延，即可得到所述负极。优选情况下，将负极活性物质、负极粘合剂以及选择性含有的负极导电剂与溶剂混合均匀形成负极浆料，将该浆料涂覆和/或填充在负极导电基体上，干燥，压延或不压延。其中，所述的溶剂可以选自N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基甲酰胺(DMF)、二乙基甲酰胺(DEF)、二甲基亚砜(DMSO)、四氢呋喃(THF)以及水和醇类中的一种或几种。溶剂的用量能够使所述糊状物具有粘性和流动性，能够涂覆到所述导电基体上即可。一般来说，以负极活性物质的重量为基准，所述溶剂的含量30-90重量％，优选为35-85重量％。其中，干燥，压延的方法和条件为本领域技术人员所公知。例如，所述干燥的温度一般为100-150℃。
制得所述正极和负极之后，通过隔膜层将所述制备好的正极和负极缠绕隔开形成电极组，将得到的电极组和电解液密封在电池壳中，即可得到本发明提供的锂离子电池。位于正极与负极之间的隔膜层的卷绕方法为本领域技术人员所公知，在此不再赘述。
下面将通过实施例来更详细地描述本发明。
实施例1
该实施例说明本发明提供的锂离子电池及其制备方法。
(1)正极的制备
将100重量份正极活性物质LiNi0.33Co0.33Mn0.34O2、4重量份粘合剂PVDF、5重量份导电剂乙炔黑加入到40重量份N-甲基吡咯烷酮(NMP)中，然后在真空搅拌机中搅拌形成均匀的正极浆料。
将该浆料均匀地涂布在宽400毫米、厚20微米的铝箔上，然后120℃烘干、辊压之后在分切机上分切得到尺寸为385毫米×42毫米×135微米的正极，其中含有4.8克正极混合料。
(2)负极的制备
将100重量份负极活性物质天然石墨、4重量份粘合剂聚四氟乙烯(PTFE)、4重量份导电剂炭黑加入到40重量份二甲亚砜(DMSO)中，然后在真空搅拌机中搅拌形成稳定、均一的负极浆料。
将该浆料均匀地涂布在宽400毫米、厚10微米的铜箔上，经120℃烘干、辊轧之后在分切机上分切得到尺寸为43毫米×355毫米×135微米的负极，其中含有2.9克负极混合料。
其中，正极活性物质与负极活性物质的重量比为1.65。
(3)电池的装配
将LiPF6与碳酸乙烯酯(EC)及碳酸二乙酯(DEC)配置成LiPF6浓度为1.0摩尔/升的溶液(其中，EC与DEC的体积比为1∶1)，得到非水电解液。将(1)得到的正极、隔膜层、(2)得到的负极依次用卷绕机层叠卷绕成涡卷状的电极组，将得到的电极组放入一端开口的电池壳中，并以3.8g/Ah的量注入上述非水电解液，密封后制成锂离子电池A1。
实施例2
该实施例说明本发明提供的锂离子电池及其制备方法。
(1)正极的制备
将100重量份正极活性物质LiNi0.1Co0.1Mn0.8O2、1重量份粘合剂PVDF、4重量份导电剂乙炔黑加入到70重量份N-甲基吡咯烷酮(NMP)中，然后在真空搅拌机中搅拌形成均匀的正极浆料。
将该浆料均匀地涂布在宽400毫米、厚20微米的铝箔上，然后120℃烘干、辊压之后在分切机上分切得到尺寸为385毫米×42毫米×135微米的正极，其中含有4.8克正极混合料。
(2)负极的制备
将100重量份负极活性物质天然石墨、2重量份粘合剂聚四氟乙烯(PTFE)、6重量份导电剂炭黑加入到70重量份二甲亚砜(DMSO)中，然后在真空搅拌机中搅拌形成稳定、均一的负极浆料。
将该浆料均匀地涂布在宽400毫米、厚10微米的铜箔上，经120℃烘干、辊轧之后在分切机上分切得到尺寸为43毫米×355毫米×135微米的负极，其中含有2.8克负极混合料。
其中，正极活性物质与负极活性物质的重量比为1.72。
(3)电池的装配
将LiPF6与碳酸乙烯酯(EC)及碳酸二乙酯(DEC)配置成LiPF6浓度为1.0摩尔/升的溶液(其中，EC与DEC的体积比为1∶1)，得到非水电解液。将(1)得到的正极、隔膜层、(2)得到的负极依次用卷绕机层叠卷绕成涡卷状的电极组，将得到的电极组放入一端开口的电池壳中，并以3.8g/Ah的量注入上述非水电解液，密封后制成锂离子电池A2。
实施例3
该实施例说明本发明提供的锂离子电池及其制备方法。
(1)正极的制备
将100重量份正极活性物质LiNi0.45Co0.45Mn0.1O2、3重量份粘合剂PVDF、8重量份导电剂乙炔黑加入到70重量份N-甲基吡咯烷酮(NMP)中，然后在真空搅拌机中搅拌形成均匀的正极浆料。
将该浆料均匀地涂布在宽400毫米、厚20微米的铝箔上，然后120℃烘干、辊压之后在分切机上分切得到尺寸为385毫米×42毫米×135微米的正极，其中含有4.8克正极混合料。
(2)负极的制备
将100重量份负极活性物质天然石墨、2重量份粘合剂聚四氟乙烯(PTFE)、6重量份导电剂炭黑加入到70重量份二甲亚砜(DMSO)中，然后在真空搅拌机中搅拌形成稳定、均一的负极浆料。
将该浆料均匀地涂布在宽400毫米、厚10微米的铜箔上，经120℃烘干、辊轧之后在分切机上分切得到尺寸为43毫米×355毫米×135微米的负极，其中含有2.7克负极混合料。
其中，正极活性物质与负极活性物质的重量比为1.78。
(3)电池的装配
将LiPF6与碳酸乙烯酯(EC)及碳酸二乙酯(DEC)配置成LiPF6浓度为1.0摩尔/升的溶液(其中，EC与DEC的体积比为1∶1)，得到非水电解液。将(1)得到的正极、隔膜层、(2)得到的负极依次用卷绕机层叠卷绕成涡卷状的电极组，将得到的电极组放入一端开口的电池壳中，并以3.8g/Ah的量注入上述非水电解液，密封后制成锂离子电池A3。
实施例4
该实施例说明本发明提供的锂离子电池及其制备方法。
(1)正极的制备
将100重量份正极活性物质LiNi0.2Co0.2Mn0.6O2、3重量份粘合剂PVDF、3重量份导电剂乙炔黑加入到70重量份N-甲基吡咯烷酮(NMP)中，然后在真空搅拌机中搅拌形成均匀的正极浆料。
将该浆料均匀地涂布在宽400毫米、厚20微米的铝箔上，然后120℃烘干、辊压之后在分切机上分切得到尺寸为385毫米×42毫米×135微米的正极，其中含有4.8克正极混合料。
(2)负极的制备
将100重量份负极活性物质天然石墨、2重量份粘合剂聚四氟乙烯(PTFE)、6重量份导电剂炭黑加入到70重量份二甲亚砜(DMSO)中，然后在真空搅拌机中搅拌形成稳定、均一的负极浆料。
将该浆料均匀地涂布在宽400毫米、厚10微米的铜箔上，经120℃烘干、辊轧之后在分切机上分切得到尺寸为43毫米×355毫米×135微米的负极，其中含有2.6克负极混合料。
其中，正极活性物质与负极活性物质的重量比为1.85。
(3)电池的装配
将LiPF6与碳酸乙烯酯(EC)及碳酸二乙酯(DEC)配置成LiPF6浓度为1.0摩尔/升的溶液(其中，EC与DEC的体积比为1∶1)，得到非水电解液。将(1)得到的正极、隔膜层、(2)得到的负极依次用卷绕机层叠卷绕成涡卷状的电极组，将得到的电极组放入一端开口的电池壳中，并以3.8g/Ah的量注入上述非水电解液，密封后制成锂离子电池A4。
实施例5
该实施例说明本发明提供的锂离子电池及其制备方法。
(1)正极的制备
将100重量份正极活性物质LiNi0.15Co0.35Mn0.5O2、3重量份粘合剂PVDF、6重量份导电剂乙炔黑加入到70重量份N-甲基吡咯烷酮(NMP)中，然后在真空搅拌机中搅拌形成均匀的正极浆料。
将该浆料均匀地涂布在宽400毫米、厚20微米的铝箔上，然后120℃烘干、辊压之后在分切机上分切得到尺寸为385毫米×42毫米×135微米的正极，其中含有4.8克正极混合料。
(2)负极的制备
将100重量份负极活性物质天然石墨、2重量份粘合剂聚四氟乙烯(PTFE)、6重量份导电剂炭黑加入到70重量份二甲亚砜(DMSO)中，然后在真空搅拌机中搅拌形成稳定、均一的负极浆料。
将该浆料均匀地涂布在宽400毫米、厚10微米的铜箔上，经120℃烘干、辊轧之后在分切机上分切得到尺寸为43毫米×355毫米×135微米的负极，其中含有2.5克负极混合料。
其中，正极活性物质与负极活性物质的重量比为1.92。
(3)电池的装配
将LiPF6与碳酸乙烯酯(EC)及碳酸二乙酯(DEC)配置成LiPF6浓度为1.0摩尔/升的溶液(其中，EC与DEC的体积比为1∶1)，得到非水电解液。将(1)得到的正极、隔膜层、(2)得到的负极依次用卷绕机层叠卷绕成涡卷状的电极组，将得到的电极组放入一端开口的电池壳中，并以3.8g/Ah的量注入上述非水电解液，密封后制成锂离子电池A5。
对比例1
本对比例说明参比正极及锂离子电池及其它们的制备方法。
按照与实施例1相同的方法制备锂离子电池AC1，不同的是正极活性物质与负极活性物质的重量比为2.5。
比较例2
本对比例说明参比正极及锂离子电池及其它们的制备方法。
按照与实施例1相同的方法制备锂离子电池AC2，不同的是正极活性物质与负极活性物质的重量比为1.4。
性能测试
采用下面的安全性能测试方法、电池容量测试方法和循环性能测试方法分别测定实施例1-5得到的锂离子电池A1-A5以及对比例1-3得到的锂离子电池AC1-AC3的安全性能、充放电容量和循环性能，结果如表1所示。
安全性能测试：1C、5V过充测试，采用1C电流，恒压5V测试，当电流小于50mA时停止，在此过程中电池不爆炸或起火，即为通过，否则为不通过。
电池容量测试方法：以恒压充电方式进行充电，限制电流为0.1C(65mA)，终止电压为4.4伏；以恒流放电方式进行放电，放电电流为1C(650mA)，放电的截止电压为3.0伏，并记录在放电曲线的中点的放电电压。
循环测试：23℃条件下，将电池分别以1C电流充电至4.2V，在电压升至4.4V后以恒定电压充电，截止电流为0.05C，搁置10分钟；电池以1C电流放电至3.0V，搁置5分钟。重复以上步骤500次，得到电池100次循环后1C电流放电至3.0V的容量，由下式计算循环前后容量维持率：
容量维持率＝(第100次循环放电容量/首次循环放电容量)×100％
容量维持率高表示电池的循环性能良好，容量维持率低表示电池的循环性能差。
表1
  实施例编号   电池编号   正极活性物质与负极活性物质的重量比   充电容量(mAh)   放电容量(mAh)   100个循环后容量保持率(％) 安全性能
  实施例1   A1   1.65   753   659   95.3   ○
  实施例2   A2   1.72   761   668   95.1   ○
  实施例3   A3   1.78   762   671   95.2   ○
  实施例4   A4   1.85   774   678   94.5   ○
  实施例5   A5   1.92   780   685   94.1   ○
  比较例1   AC1   2.5   797   704   90.1   ○
  比较例2   AC2   1.4   710   632   95.3   ×
注：“○”表示通过，“×”表示未通过。
从表1的结果可以看出，虽然比较例1得到的锂离子电池AC1的充电容量和放电容量较高，但是该电池的循环性能和安全性能差；虽然比较例2得到的锂离子电池AC2的循环性能和安全性能较好，但是该电池的充电容量和放电容量太低。与对比例1-2得到的锂离子电池相比，当正极活性物质与负极活性物质的重量比在1.6-2.0之间时，本发明提供的锂离子电池具有良好的循环性能和安全性能，同时保持较高的充电容量和放电容量。

Claims (10)

1、一种锂离子电池，该锂离子电池包括电极组和非水电解液，所述电极组和非水电解液密封在电池壳体内；所述电极组包括正极、负极及隔膜；所述正极包括正极导电基体及涂覆和/或填充在正极导电基体上的正极材料，所述正极材料包括正极活性物质和正极粘合剂，所述正极活性物质为LiNixCoyMn1-x-yO2，0.1≤x≤0.5，0.1≤y≤0.5；所述负极包括负极导电基体及涂覆和/或填充在负极导电基体上的负极材料，所述负极材料包括负极活性物质和负极粘合剂，其特征在于，所述正极活性物质与负极活性物质的重量比为0.5-2.2。
2、根据权利要求1所述的锂离子电池，其中，所述正极活性物质与负极活性物质的重量比为1.5-2.2。
3、根据权利要求2所述的锂离子电池，其中，所述正极活性物质与负极活性物质的重量比为1.6-2.0。
4、根据权利要求1所述的锂离子电池，其中，所述负极活性物质选自天然石墨、人造石墨、石油焦、有机裂解碳、中间相碳微球、碳纤维、锡合金、硅合金中的一种或几种。
5、根据权利要求1所述的锂离子电池，其中，所述正极材料还包括正极导电剂，所述正极导电剂选自乙炔黑、导电碳黑和导电石墨中的一种或几种；以正极活性物质的重量为基准，所述正极导电剂的含量为2-10重量％。
6、根据权利要求1所述的锂离子电池，其中，所述负极材料还包括负极导电剂，所述负极导电剂选自碳黑、镍粉、铜粉中的一种或儿种；以负极活性物质的重量为基准，所述负极导电剂的含量为2-10重量％。
7、一种锂离子电池的制备方法，该方法包括：
将含有正极材料的正极浆料涂覆和/或填充在正极导电基体上，干燥，压延或不压延，得到正极，所述正极材料包括正极活性物质和正极粘合剂，所述正极活性物质为LiNixCoyMn1-x-yO2，0.1≤x≤0.5，0.1≤y≤0.5；
将含有负极材料的负极浆料涂覆和/或填充在负极导电基体上，干燥，压延或不压延，得到负极，所述负极材料包括负极活性物质和粘合剂；
并且将正极、负极和隔膜制备成电极组，将得到的电极组和电解液密封在电池壳中，
其特征在于，所述正极活性物质与负极活性物质的重量比为0.5-2.2。
8、根据权利要求7所述的方法，其中，所述正极活性物质与负极活性物质的重量比为1.5-2.2。
9、根据权利要求8所述的方法，其中，所述正极活性物质与负极活性物质的重量比为1.6-2.0。
10、根据权利要求7所述的方法，其中，所述负极活性物质选自天然石墨、人造石墨、石油焦、有机裂解碳、中间相碳微球、碳纤维、锡合金、硅合金中的一种或几种。
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