技术领域
[0001] 本
发明涉及电子发音技术领域，特别是涉及一种由锂
电池供电的电子八音盒。
背景技术
[0002] 目前的电子八音盒通常由高能锂电池供电，锂电池由于其高容量、高
能量密度、体积小等优点，被广泛应用于小型电子装置或电动
汽车中。对于作为持续输出的应用场合，
电流输出的稳定能
力成为衡量电池应用性能的重要指标。隔膜是电池的重要组成部分，其对于锂离子的传导能力的强弱影响着电池对外的功率输出，因而如何提高隔膜与
电极的相容性，从而增强其离子传导能力，成为电池作为动力应用的迫切需求。
发明内容
[0003] 本发明提供了一种电子八音盒，其由锂电池提供动力，通过在电极活性物质层上涂敷隔膜用材料，形成一体化隔膜复合物，可以提高隔膜和电极活性物质的相容性，增强离子传导能力，同时配合高性能电极活性材料，使得电池在获得优异的高压循环性能的同时，适合稳定电流输出的应用，且具有高
比容量以及高
循环寿命。本发明提供的方法，产率高且成本低，原料易得，适合工业化生产。
[0004] 具体的方案如下：
[0005] 一种电子八音盒，其由锂电池提供动力，该锂电池包括隔膜复合物，所述隔膜复合物包括：基底层；形成与所述基底层上的电极活性物质层；形成与所述电极活性物质层上的隔离物质层；所述隔离物质层为聚乙烯/PMMA/聚丙烯多层复合结构；所述电极活性材料为以下通式表示的化合物：
[0006] LiNi1-x-yMgxNyBO3-zCl2z (1)
[0007] 其中，N选自Pb、Si、As、Sn、La、Ce、Nd所组成的组中至少一种元素，0
[0008] 进一步的，提供了上述隔膜复合物的制备方法，其包括以下步骤：1)制备电极活性材料；2)配制电极活性材料浆料；3)将电极活性材料浆料涂敷在基底上，
真空条件下干燥，形成电极活性材料层；4)依次将含有聚乙烯、PMMA、聚丙烯的
单体材料以及引发剂的溶液涂敷于电极活性材料层上，每次涂敷后加热引发聚合，从而在电极活性材料层上形成聚乙烯/PMMA/聚丙烯多层复合结构，真空条件下干燥，得到隔膜复合物。
[0009] 进一步的，提供了上述电极活性材料的制备方法，其包括以下步骤：按照化学计量比称取原料锂源、Ni源、镁源、N源、
硼源混合，在
溶剂介质下球磨1-10小时，之后放在烘箱中于50-90℃预干燥2-8小时，得到溶胶-凝胶前驱体，之后进行
喷雾干燥，得到前驱体粉末；将前驱体在一定混合体积比的惰性气体和氯气的混合气氛中，以5-15℃/min加热速率升温，于600-1000℃恒温
热处理8-28小时，随炉冷却至室温，制得LiNi1-x-yMgxNyBO3-zCl2z，得到电极活性材料产物。
[0010] 进一步的，所述N选自Sn。
[0011] 进一步的，所述N选自Si。
[0012] 进一步的，所述聚乙烯为高密度聚乙烯。
[0013] 进一步的，所述聚丙烯为高密度聚丙烯。
[0014] 本发明具有如下有益效果：
[0015] 1、Ni在充放电循环中具有高
电压平台，因而采用Ni系掺杂电极活性材料可以使该电极材料具有较高的充电电压，可以充分释放电极中的能量。
[0016] 2、掺杂元素镁可以提高
正极材料的电传导性，有利于稳定电流放电，同时可以降低材料的成本，显著提高电池的高倍率放电性能。
[0017] 3、通过将隔膜组成材料的单体涂敷形成在电极活性材料层上，并原位聚合，形成隔膜-电极的一体化隔膜复合物，从而提高了隔膜材料与电极材料的相容性，增强了离子传导能力，从而显著提高了电池的稳定电流输出能力，适合作为高功率需求的动力源的应用。
[0018] 4、N源包含元素性能稳定，通过掺杂N源元素可以稳定材料
晶体结构，在高电压、稳定电流应用时可以提高电池的循环
稳定性。
[0019] 5、氯的掺杂可以改善正极材料晶体表面形态，增强正极材料与
电解液的相容性，提高锂离子的传导能力，从而提高正极材料稳定电流放
电能力以及循环稳定性。
[0020] 本发明通过上述方案，提供了一种应用于电子八音盒，能够满足稳定的输出需求，在高电压下稳定性提高，且比容量高、电流循环稳定性好，并具有高循环寿命的
锂离子电池用隔膜复合物。
附图说明
[0021] 图1是
实施例1制备得到的电极活性材料的SEM图像。
具体实施方式
[0022] 本发明下面将通过具体的实施例进行更详细的描述，但本发明的保护范围并不受限于这些实施例。
[0023] 试验例：用于为电子八音盒供电的锂电池，所述锂电池包含正极、负极以及
电解质，所述正极包含隔膜复合物，所述负极包含负极活性物质、粘结剂。负极为人造
石墨，粘结剂为PVDF；电解质溶剂为体积比PC：EC：DEC＝1:2:3，锂盐为1M六氟硼酸锂。
[0024] 各实施例所用隔膜复合物为以下各实施例制备得到的隔膜复合物。
[0025] 实施例1
[0026] 按照化学计量比称取原料Li2CO3、NiO、MgO、SnO2、四
水合硼酸氢铵混合，在
乙醇介质下球磨6小时，之后放在烘箱中于70℃预干燥6小时，得到溶胶-凝胶前驱体，之后进行喷雾干燥，得到前驱体粉末；将前驱体在体积比为90:10的氮气和氯气的混合气氛中，以5℃/min加热速率升温，于800℃恒温热处理28小时，随炉冷却至室温，制得LiNi0.516Mg0.308Sn0.176BO3.971Cl0.058，得到正极活性材料产物；将正极活性材料、
碳系导电剂、PVDF溶解于溶剂NMP中，配制正极活性物质浆料；将正极活性物质浆料涂敷在
铝箔上，真空条件下干燥，形成正极活性材料层；依次将含有乙烯、MMA、丙烯单体材料以及引发剂的溶液涂敷于正极活性材料层上，每次涂敷后加热引发原位聚合，从而在正极活性材料层上形成聚乙烯/PMMA/聚丙烯多层复合结构，真空条件下干燥，得到隔膜复合物。由图1的SEM图像可知，正极活性材料产物的颗粒形成
块状堆叠结构，粒径为微米级。
[0027] 实施例2
[0028] 按照化学计量比称取原料LiOH、NiO、MgO、SiO2、硼酸混合，在乙醇介质下球磨9小时，之后放在烘箱中于60℃预干燥6小时，得到溶胶-凝胶前驱体，之后进行喷雾干燥，得到前驱体粉末；将前驱体在体积比为80:20的氩气和氯气的混合气氛中，以10℃/min加热速率升温，于900℃恒温热处理18小时，随炉冷却至室温，制得LiNi0.533Mg0.288Si0.179BO3.931Cl0.138，得到正极活性材料产物；将正极活性材料、碳系导电剂、PVDF溶解于溶剂NMP中，配制正极活性物质浆料；将正极活性物质浆料涂敷在铝箔上，真空条件下干燥，形成正极活性材料层；依次将含有乙烯、MMA、丙烯单体材料以及引发剂的溶液涂敷于正极活性材料层上，每次涂敷后加热引发原位聚合，从而在正极活性材料层上形成聚乙烯/PMMA/聚丙烯多层复合结构，真空条件下干燥，得到隔膜复合物。
[0029] 实施例3
[0030] 按照化学计量比称取原料Li2CO3、NiO、MgO、As2O5、四水合硼酸氢铵混合，在乙醇介质下球磨6小时，之后放在烘箱中于75℃预干燥5.5小时，得到溶胶-凝胶前驱体，之后进行喷雾干燥，得到前驱体粉末；将前驱体在体积比为70:30的氩气和氯气的混合气氛中，以15℃/min加热速率升温，于1000℃恒温热处理20小时，随炉冷却至室温，制得LiNi0.601Mg0.301As0.098BO3.921Cl0.158，得到正极活性材料产物；将正极活性材料、碳系导电剂、PVDF溶解于溶剂NMP中，配制正极活性物质浆料；将正极活性物质浆料涂敷在铝箔上，真空条件下干燥，形成正极活性材料层；依次将含有乙烯、MMA、丙烯单体材料以及引发剂的溶液涂敷于正极活性材料层上，每次涂敷后加热引发原位聚合，从而在正极活性材料层上形成聚乙烯/PMMA/聚丙烯多层复合结构，真空条件下干燥，得到隔膜复合物。
[0031] 对比例1；
[0032] 正极活性材料为常规固相方法制备得到的LiNiBO3，隔膜为PE/PP独立复合隔膜，将隔膜置于正极、负极之间，其余与试验例相同。
[0033] 下表为实施例与对比例的测试数据，循环电流为0.25C，充电截止电压4.5V，放电截止电压2.7V。可见，与采用常规正极材料以及商用隔膜的对比例相比，本发明的电池具有较高的比容量，在循环性能和循环寿命得到显著的提高，且适合稳定电流输出的动力应用。
[0034] 表1
[0035]
[0036] 尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但是应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。
