[发明专利]一种锂离子二次电池及其制备方法

权利要求书

1.一种锂离子二次电池，该电池包括极芯和非水电解液，所述极芯和非水电解液密封在电池壳体内，所述极芯包括正极、负极及隔膜，所述正极包括集电体及涂覆和/或填充于该集电体两面的正极材料层，该正极材料层含有正极活性物质、正极粘合剂和正极导电剂；所述负极包括集电体及涂覆和/或填充于该集电体两面的负极材料层，该负极材料层包括负极活性物质和负极粘合剂，其特征在于，所述正极集电体上正极材料层的单面面密度为10至小于20毫克/厘米²，所述负极集电体上负极材料层的单面面密度为3至小于8毫克/厘米²。

2.根据权利要求1所述的电池，其中，所述正极集电体上正极材料层的单面面密度为12-18毫克/厘米²，所述负极集电体上负极材料层的单面面密度为4-7毫克/厘米²。

3.根据权利要求1所述的电池，其中，所述正极导电剂为碳纳米管。

4.根据权利要求3所述的电池，其中，所述碳纳米管的直径为10-50纳米，长径比为100-10000。

5.根据权利要求3所述的电池，其中，以正极活性物质为基准，所述正极导电剂碳纳米管的含量为0.1-3重量％。

6.根据权利要求1所述的电池，其中，所述正极活性物质选自Li_xNi_1-yCoO₂，式中，0.9≤x≤1.1，0≤y≤1.0、Li_1+aM_bMn_2-bO₄，式中，-0.1≤a≤0.2，0≤b≤1.0，M为锂、硼、镁、铝、钛、铬、铁、钴、镍、铜、锌、镓、钇、氟、碘、硫元素中的一种、Li_mMn_2-nB_nO₂，式中，B为过渡金属，0.9≤m≤1.1，0≤n≤1.0中的一种或几种；所述正极粘合剂或负极粘合剂选自聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯、丁苯橡胶中的一种或几种，以正极活性物质为基准，所述正极粘合剂的含量为0.5-8重量％；以负极活性物质为基准，所述负极粘合剂的含量为0.5-10重量％；所述非水电解液为电解质锂盐和非水溶剂的混合溶液，所述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；所述有机溶剂为链状酸酯和环状酸酯的混合溶液，所述链状酸酯选自碳酸二甲酯(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，所述环状酸酯选自碳酸乙烯酯(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。

7.权利要求1所述电池的制备方法，该方法包括制备该电池的正极和负极，并且将正极、负极和隔膜制备成极芯，将得到的极芯和电解液密封在电池壳中，所述正极的制备方法包括将含有正极活性物质、正极导电剂和正极粘合剂与溶剂的浆料涂覆和/或填充在集电体的两面上，干燥，压延或不压延；所述负极的制备方法包括将含有负极活性物质和负极粘合剂与溶剂的浆料涂覆和/或填充在集电体的两面上，干燥，压延或不压延，其特征在于，含有正极活性物质、正极导电剂和正极粘合剂与溶剂的浆料及含有负极活性物质和负极粘合剂与溶剂的浆料的用量使正极集电体上正极材料层的单面面密度为10至小于20毫克/厘米²，使负极集电体上负极材料层的单面面密度为3至小于8毫克/厘米²。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述含有正极活性物质、正极导电剂和正极粘合剂与溶剂的浆料及含有负极活性物质和负极粘合剂与溶剂的浆料的用量使正极集电体上正极材料层的单面面密度为12-18毫克/厘米²，使负极集电体上负极材料层的单面面密度为4-7毫克/厘米²。

9.根据权利要求7所述的方法，其中，所述正极导电剂为碳纳米管。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述碳纳米管的直径为10-50纳米，长径比为100-10000。

11.根据权利要求9所述的方法，其中，以正极活性物质为基准，所述正极导电剂碳纳米管的含量为0.1-3重量％。