本發(fā)明屬于鋰電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高比能量的正極極片及所得的鋰電池。

背景技術(shù)：

鋰電池以其高能量密度、低自放電、長(zhǎng)存儲(chǔ)壽命以及綠色無(wú)重金屬污染等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代社會(huì)生產(chǎn)和生活中。隨著人們的生活水平越來(lái)越高，整機(jī)的需要越來(lái)越小型化，輕便化，這對(duì)鋰電池的體積就提出的更高的要求。比如動(dòng)態(tài)密碼智能卡良好的信息處理能力和保密性能，使其成為智能卡發(fā)展的主要方向，由于動(dòng)態(tài)密碼智能卡功能的增加，對(duì)超薄型電池所提供的能量要求也相應(yīng)提高，現(xiàn)有鋰電池都達(dá)不到這樣的要求。通過(guò)電池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)提高超薄型電池的容量已不能滿足使用要求，需要開(kāi)發(fā)其他能顯著提高能量密度的技術(shù)途徑。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種能量密度高的電池極片以及由該正極片制得的超薄鋰電池。

為了解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種電池的正極極片，包括復(fù)合正級(jí)材料、復(fù)合導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑和集流體，其特征在于：所述復(fù)合正極材料、復(fù)合導(dǎo)電劑和粘接劑的重量比為： 8.5~9.6：0.2~0.75：0.2~0.75；所述復(fù)合正極材料是二氧化錳和氟化碳的混合物，在復(fù)合正極材料中，所述二氧化錳的重量組成為70%~98%，氟化碳重量組成為：2%~30%。引入氟化碳理論上可大幅提高電池的能量密度，但充分有效利用氟化碳的理論克容量需要考慮以下幾方面的因素：（1）氟化碳相對(duì)較小的2.2g/cm³的密度（二氧化錳為4.5 g/cm³）導(dǎo)致正極極片的壓實(shí)密度降低而能量密度降低；（2）氟化碳導(dǎo)電性差導(dǎo)致導(dǎo)電劑用量的增加；（3）氟化碳放電后產(chǎn)生較大體積膨脹的設(shè)計(jì)因素；（4）高成本等。因此，在充分考慮上述因素后，采用添加不大于30%少量的氟化碳的技術(shù)途徑來(lái)大幅提高軟包裝鋰/二氧化錳+氟化碳電池的能量密度。

進(jìn)一步：在上述電池的正極極片中，所述復(fù)合導(dǎo)電劑是由碳納米管、石墨烯和導(dǎo)電炭黑組成，其中導(dǎo)電碳黑的重量組成為20%～98%，碳納米管與石墨烯重量和的組成為2%～80%，優(yōu)選的：導(dǎo)電碳黑的重量組成為70%～98%，碳納米管與石墨烯重量和的組成為2%～30%。由于氟化碳導(dǎo)電性差，采用導(dǎo)電炭黑導(dǎo)致導(dǎo)電劑用量的增加，導(dǎo)電劑用量的增加會(huì)降低正極極片的壓實(shí)密度從而導(dǎo)致能量密度降低。碳納米管和石墨烯具有優(yōu)越的導(dǎo)電性能，可顯著降低導(dǎo)電劑用量，從而提高電池的能量密度。另一方面，碳納米管和石墨烯成本相對(duì)較高，重量比為2%～30%的碳納米管和石墨烯用量可控制電池在性價(jià)比方面的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。碳納米管與石墨烯的兩者之間的比例是本領(lǐng)域技術(shù)人員常用的比例。

所述粘接劑是含氟高分子材料。即所述含氟高分子材料是聚四氟乙烯或聚偏氟乙烯。

所述集流體為鎳網(wǎng)或鎳箔。

本發(fā)明還提供了一種鋰電池，包括上述電池的正極極片，其特征在于，所述鋰電池的厚度小于0.6mm，優(yōu)選的：所述鋰電池的厚度小于0.45mm。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的正極極片具有高比能量，由本發(fā)明的正極極片組裝的超薄型電池性能優(yōu)于其他超薄型電池體系，具有以下特點(diǎn)和性能：

1、電池放電容量相對(duì)其他電池體系的同型號(hào)產(chǎn)品高40%～50%，例如：本發(fā)明專利生產(chǎn)的CP042529的放電容量可達(dá)25mAh以上，超薄型軟包裝鋰錳電池CP042529放電容量?jī)H為16mAh。

2、超薄設(shè)計(jì)：產(chǎn)品整體厚度不大于0.45mm，滿足標(biāo)準(zhǔn)OTP卡的設(shè)計(jì)要求。

3、性價(jià)比高：產(chǎn)品性能大幅提升所帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)。本發(fā)明生產(chǎn)的電池放電容量相對(duì)其他電池體系的同型號(hào)產(chǎn)品高40%～50%，而成本僅增加10%，因而電池本身的性價(jià)比優(yōu)于其他電池體系；另外由于智能卡的使用壽命處決于電池的使用壽命，智能卡中電池成本僅占智能卡成本的25%以下，進(jìn)而采用本發(fā)明生產(chǎn)的電池的智能卡的性價(jià)比遠(yuǎn)優(yōu)于采用其他電池體系的智能卡。

說(shuō)明書(shū)附圖

圖1：高比能量CP042529與同標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)CP042529產(chǎn)品放電曲線；

圖2：高比能量CP062922與同標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)CP062922產(chǎn)品放電曲線。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)實(shí)例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。本發(fā)明實(shí)施例的配方是用于說(shuō)明本發(fā)明，而不是對(duì)本發(fā)明的限制，在本發(fā)明構(gòu)思前提下有關(guān)鋰電池正極極片的配方簡(jiǎn)單改進(jìn)都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍之內(nèi)。

實(shí)施例1

厚度小于0.45mm的超薄型高比能量鋰電池CP042529

一種超薄型高比能量鋰電池的正極極片，包括正極材料、復(fù)合導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑和集流體；正極材料采用二氧化錳和氟化碳制成的復(fù)合正級(jí)材料，在正極材料中，復(fù)合正極材料中二氧化錳和氟化碳的占比分別為75%和25%；復(fù)合導(dǎo)電劑由導(dǎo)電碳黑、碳納米管與石墨烯組成，在復(fù)合導(dǎo)電劑中，導(dǎo)電炭黑重量比75%，碳納米管與石墨烯重量和25%。在正極極片中，復(fù)合正極材料、復(fù)合導(dǎo)電劑和粘接劑的占比分別為92%、4%和4%，粘接劑采用聚偏氟乙烯，集流體采用厚度為0.01mm鎳箔。經(jīng)滾壓成型后，正極極片的厚度為0.070mm。負(fù)極鋰帶的厚度為0.05mm，鋁塑膜的厚度為0.088mm，隔膜厚度為0.032mm，其中正極極片的尺寸為42*21*0.07mm，負(fù)極鋰帶的尺寸為20*20*0.05mm，隔膜的尺寸為42*22*0.032mm。

采用上述正極極片加上負(fù)極極片和隔膜以及鋁塑膜，可制得厚度小于0.45mm的超薄型高比能量CP042529鋰電池，放電容量25mAh以上，同型號(hào)超薄型軟包裝鋰錳電池CP042529放電容量?jī)H為16mAh，放電曲線對(duì)比如圖1：高比能量CP042529與同標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)CP042529產(chǎn)品放電曲線,即高比能量CP042529與標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)CP042529性能比較（1mA）。高比能量CP042529鋰電池能更好的滿足標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)密碼智能卡的設(shè)計(jì)要求。

實(shí)施例2

厚度小于0.60mm的超薄型高比能量鋰電池CP062922

一種超薄型高比能量鋰電池的正極極片，包括正極材料、復(fù)合導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑和集流體；正極材料采用二氧化錳和氟化碳制成的復(fù)合正級(jí)材料，在正極材料中，復(fù)合正極材料中二氧化錳和氟化碳的占比分別為70%和30%；復(fù)合導(dǎo)電劑由導(dǎo)電碳黑、碳納米管與石墨烯組成，在復(fù)合導(dǎo)電劑中，導(dǎo)電炭黑重量比70%，碳納米管與石墨烯重量和30%。在正極極片中，復(fù)合正極材料、復(fù)合導(dǎo)電劑和粘接劑的占比分別為90%、5%和5%，粘接劑采用聚偏氟乙烯，集流體采用厚度為0.01mm鎳箔。經(jīng)滾壓成型后，正極極片的厚度為0.12mm。負(fù)極鋰帶的厚度為0.10mm，鋁塑膜的厚度為0.088mm，隔膜厚度為0.032mm，其中正極極片的尺寸為41*17*0.12mm，負(fù)極鋰帶的尺寸為19*16*0.11mm，隔膜的尺寸為42*22*0.032mm。

采用上述正極極片加上負(fù)極極片和隔膜以及鋁塑膜，可制得厚度小于0.60mm的超薄型高比能量CP062922鋰電池，放電容量55mAh以上，同型號(hào)超薄型軟包裝鋰錳電池CP062922放電容量?jī)H為35mAh，放電曲線對(duì)比如圖2高比能量CP062922與同標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)產(chǎn)品放電曲線，即高比能量CP062922與標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)CP062922性能比較（RT，1mA）。高比能量CP062922鋰電池能更好的滿足具有射頻識(shí)別和藍(lán)牙功能智能卡的設(shè)計(jì)要求。