[发明专利]一种锂离子电池及其正极极片

说明书

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种能够改善正极和电解液的接触界面从而改善电池高温存储性能的锂离子电池正极极片，以及包含该正极极片的锂离子电池。

背景技术

锂离子电池具有工作电压高、寿命长和充电速度快等优点，已被应用在越来越多的领域。但是随着技术的不断发展，人们对锂离子电池的能量密度也提出了越来越高的要求。

提高锂离子电池的工作电压是提高锂离子电池的能量密度的行之有效的途径之一。但是，通常在进行充电的锂离子电池中，作为正极活性物质的金属氧化物在高电位下显示非常强的氧化性，很容易与电解液发生氧化反应，使其分解。尤其是在电池进行高温存储时，电解液的氧化分解加剧，导致比较严重的胀气问题。

因此，抑制电解液和正极材料之间的氧化反应是解决锂离子电池高温储存产气变形的关键。

有鉴于此，确有必要提供一种在高电压下能够改善正极和电解液的接触界面从而改善电池在高电压下的高温存储性能的锂离子电池正极极片，以及包含该正极极片的锂离子电池。

发明内容

本发明的目的之一在于：针对现有技术的不足，而提供一种在高电压下能够改善正极和电解液的接触界面从而改善电池在高电压下的高温存储性能的锂离子电池正极极片。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种锂离子电池正极极片，包括正极集流体以及涂覆在所述正极集流体上的正极活性物质层，所述正极活性物质层包括正极活性物质、粘结剂和导电剂，所述正极活性物质层还包括有机磷酸盐。将有机磷酸盐直接加入到锂离子电池正极中，可使使用该正极极片的锂离子电池高温储存性能得以提高。这是因为有机磷酸盐会在正极表面形成钝化膜，有效地减弱了了非水电解液与正极直接的氧化反应，提高了锂离子电池的在高电压高温条件下的存储性能。所述有机磷酸盐占所述正极活性物质层的质量百分比为0.01％～8％。如果正极极片中有机磷酸盐的含量过多，则导致锂离子电池的能量密度降低；如果正极极片中有机磷酸盐的含量过少，则有机磷酸盐不能有效地抑制电解液的氧化反应。

作为本发明锂离子电池正极极片的一种改进，所述磷酸盐为由下述通式(1)和/或通式(2)表示的有机磷酸盐：

[式1]  [式2]

其中，R₁、R₂和R₃选自碳原子数为1～18的烷基及其氟取代物和氯取代物，R₁和R₂可以相同，也可以不同，这些烷基的氢原子的一部分或全部可以被氟原子或氯原子取代；M₁、M₂和M₃为第一主族金属原子，例如：锂，钠，钾等。

上述通式(1)中所表示的有机磷酸盐化合物可以举例如下：磷酸二-(三氟甲酯)锂盐、磷酸二-(五氟乙酯)锂盐、磷酸二-(全氟正丙酯)锂盐、磷酸二-(全氟异丙酯)锂盐、磷酸二-(全氟正丁酯)锂盐、磷酸二-(全氟异丁酯)锂盐、磷酸二-(全氟正戊酯)锂盐、磷酸二-(全氟正己酯)锂盐、磷酸二-(全氟正庚酯)锂盐、磷酸二-(全氟正辛酯)锂盐、磷酸(三氟甲酯)(五氟乙酯)锂盐、磷酸(三氟甲酯)(全氟正丙酯)锂盐、磷酸(三氟甲酯)(全氟异丙酯)锂盐、磷酸(三氟甲酯)(全氟异丙酯)锂盐、磷酸(三氟甲酯)(全氟正丁酯)锂盐、磷酸(三氟甲酯)(全氟异丁酯)锂盐、磷酸(三氟甲酯)(全氟正戊酯)锂盐、磷酸(三氟甲酯)(全氟正己酯)锂盐、磷酸(三氟甲酯)(全氟正庚酯)锂盐、磷酸(三氟甲酯)(全氟正辛酯)锂盐、磷酸二-(三氯甲酯)锂盐、磷酸二-(五氯乙酯)锂盐、磷酸二-(全氯正丙酯)锂盐、磷酸二-(全氯异丙酯)锂盐、磷酸二-(全氯正丁酯)锂盐、磷酸二-(全氯异丁酯)锂盐、磷酸二-(全氯正戊酯)锂盐、磷酸二-(全氯正己酯)锂盐、磷酸二-(全氯正庚酯)锂盐、磷酸二-(全氯正辛酯)钠盐、磷酸(三氯甲酯)(五氯乙酯)钠盐、磷酸(三氯甲酯)(全氯正丙酯)钠盐、磷酸(三氯甲酯)(全氟异丙酯)钠盐、磷酸(三氯甲酯)(全氯异丙酯)钠盐、磷酸(三氟甲酯)(全氯正丁酯)钾盐、磷酸(三氯甲酯)(全氯异丁酯)钾盐、磷酸(三氯甲酯)(全氯正戊酯)钾盐、磷酸(三氯甲酯)(全氯正己酯)钾盐、磷酸(三氯甲酯)(全氯正庚酯)钾盐、磷酸(三氯甲酯)(全氯正辛酯)钾盐、磷酸二-(全氟正十八酯)锂盐、磷酸(二氟甲酯)(全氟正十六酯)锂盐等。