[發明專利]一種磷酸鐵鋰電池正極片的制造方法

有效

• 申請號: 200810031763.7
• 申請日: 2008-07-15
• 公開（公告）號: CN101325254A
• 公開（公告）日: 2008-12-17
• 發明（設計）人: 劉云建;郭華軍;劉燦;湯家明;李黎明
• 申請（專利權）人: 長沙杉杉動力電池有限公司
• 主分類號: H01M4/04
• 分類號: H01M4/04;H01M10/40
• 代理公司: 長沙星耀專利事務所
• 代理人: 寧星耀

技術領域

本發明涉及一種磷酸鐵鋰電池的制造方法，尤其是涉及一種磷酸鐵鋰電池正極片的制造方法。

背景技術

能源危機、資源短缺、環境污染是人類生存面臨的三大嚴竣挑戰，尋找干凈、可再生、資源節約型的二次能源是實現人類社會可持續發展亟待解決的重要任務。

鋰離子電池具有工作電壓高、能量密度大、循環壽命長、自放電率小、綠色環保等優點，成為二次電池發展的趨勢。現已廣泛應用于無線通訊、數碼相機、筆記本電腦等便攜電器的電源，并在用作航空航天、國防軍工、野外作業、潛艇等特殊應用領域大容量電源方面具有廣闊的應用前景。

由于LiCoO₂資源短缺，價格昂貴，特別是其安全性差，限制了其在動力電池領域的應用。磷酸鐵鋰因其原料豐富，安全性好，已被廣泛認為是下一代鋰離子動力電池的首選正極材料。但是磷酸鐵鋰正極材料也有一個致命的缺點，那就是電導率低，這個缺點極大影響了LiFePO₄的應用。目前，為了克服這一缺點，人們采取了以下技術措施：制備超細顆粒，增大材料的比表面積或是包覆一層能夠導電的碳，使用LiPF₆作為電解質的電解液，以提高其電導率。但是，細小顆粒的LiFePO₄在涂布和組裝過程中又帶來了極片易掉粉的問題；使用LiPF₆作為電解質的電解液，其分解出來的HF會與從LiFePO₄脫出的Lⁱ⁺反應，降低了LiFePO₄克容量，進而影響其能量密度。因此，極片掉粉和低克容量等問題已經嚴重影響了LiFePO₄電池技術的發展。

CN?200610157460.0公開了一種磷酸鐵鋰電池正極片的制造方法，該方法是在將磷酸鐵鋰漿料涂布于集流體之前，先將堿溶液噴灑于集流體表面或者將集流體浸泡于堿溶液中5-60秒。該方法對解決極片掉粉問題有一定效果，但尚欠理想，且操作步驟復雜；并且用該方法制造的正極片裝配的磷酸鐵鋰電池，克容量未見提高。

發明內容

本發明針對LiFePO₄在涂布和組裝過程中掉粉的問題，提供一種能夠有效改善LiFePO₄在涂布和組裝過程中的掉粉現象，并可明顯提高磷酸鐵鋰克容量，且操作簡便易行，成本低廉的磷酸鐵鋰電池正極片的制造方法。

本發明的技術方案是，其包括以下步驟：(1)將普通市售LiFePO₄置于質量濃度為2-10％的堿性溶液(優選Li₂CO₃溶液)中浸泡2-5h，并充分攪拌，將溶液水分蒸發；(2)將浸泡后的LiFePO₄在300-350℃下焙燒2-5h；(3)在經焙燒所得的LiFePO₄粉末中，加入相對于LiFePO₄正極活性物質的含量為0.5-1wt％的堿性物質(優選LiOH)，按照常規的鋰離子電池正極生產工藝，與粘結劑、導電劑、添加劑、溶劑等混合配制成漿料，經涂布、干燥、軋膜、分切，制作成鋰離子電池正極片。

本發明具有以下優點與積極效果：加入到正極材料中的Li₂CO₃和LiOH，在涂布過程中，能夠腐蝕集流體鋁箔，增加鋁箔的粗糙度，從而使LiFePO₄更加容易附著在集流體上，從而減少極片掉粉的現象；加入到正極材料中的Li₂CO₃和LiOH等堿性物質，能夠有效地和電解液中的HF反應，進而減少HF與從LiFePO₄脫出的Li⁺反應，從而提高了磷酸鐵鋰的克容量。并且，本發明操作簡便易行，成本低廉。

具體實施方式

以下結合實施例對本發明作進一步說明。

實施例1

(1)將普通市售LiFePO₄置于質量濃度為5％的Li₂CO₃溶液中浸泡3h，并充分攪拌，將溶液水分蒸發；(2)將浸泡后的LiFePO₄在300℃下焙燒2h；(3)在經焙燒所得的LiFePO₄粉末中，加入相對于LiFePO₄正極活性物質的含量為0.5wt％的LiOH，按照常規的鋰離子電池正極生產工藝，與粘結劑、導電劑、添加劑、溶劑等混合配制成漿料，經涂布、干燥、軋膜、分切，制作成鋰離子電池正極片。