[發(fā)明專利]一種鎳系材料鋰離子電池的陳化方法及制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910205655.1
• 申請日: 2009-09-25
• 公開（公告）號: CN102035041A
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發(fā)明（設計）人: 邊玉珍;邢海霞
• 申請（專利權）人: 上海比亞迪有限公司
• 主分類號: H01M10/38
• 分類號: H01M10/38;H01M4/36
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明屬于鋰離子電池技術領域，具體涉及一種鎳系材料鋰離子電池的陳化方法及制備方法。

背景技術

鋰離子電池由于其體積小，能量高，無污染等優(yōu)點，已經越來越廣泛地應用于移動電話，數碼相機等便攜電子產品。

鎳系材料鋰離子電池中鎳系材料作為電池的正極，其它材料作為電池的負極。鎳系材料其比容量高，且其對環(huán)境影響更小，同時在價格和資源上比鋰鈷材料更具優(yōu)勢。但是，鎳系材料鋰離子電池的高溫儲存時，電池鼓脹嚴重；并且高溫循環(huán)容量衰減大的現象。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題是，鎳系材料鋰離子電池的高溫儲存時發(fā)鼓、高溫循環(huán)容量衰減快的問題，從而提供了一種改善高溫存儲發(fā)鼓現象、高溫循環(huán)性能穩(wěn)定的鎳系材料鋰離子電池的陳化方法。

一種鎳系材料鋰離子電池的陳化方法，所述陳化是在注有電解液的電池化成之前進行開口陳化；所述陳化的溫度為60～110℃。

本發(fā)明的第二目的是提供一種鎳系材料鋰離子電池的制備方法。

一種鎳系材料鋰離子電池的制備方法，其包括將正負極材料涂覆在集電體上形成正負極片，然后將正負極片與隔膜卷繞成極芯，將極芯裝入電池殼體內，再向其中注入電解液，陳化，最后化成；所述陳化為權利要求1的陳化方法。

本發(fā)明所提供的鎳系材料鋰離子電池的陳化方法，可以使電池在長期高溫存儲不發(fā)鼓，高溫循環(huán)性能良好。本發(fā)明的方法簡單易操作，方便快捷，不需要額外的其他設備，并且成本低。

附圖說明

圖1為陳化后電池正極極片表面C元素的XPS分析圖譜。

圖2為陳化后電池正極極片表面O元素的XPS分析圖譜。

圖3為陳化后電池正極極片表面F元素的XPS分析圖譜。

具體實施方式

一種鎳系材料鋰離子電池的陳化方法，所述陳化為在注有電解液的電池化成之前進行開口陳化；所述陳化的溫度為60～110℃。

其中，所述鎳系材料的通式為Li_xNi_1-yM_yO₂，其中，0.9≤x≤1.1，0≤y≤0.66，所述M選自Co、Ni、Mn、Fe、Al、Cu、Zn、Mg、Cr中的一種或幾種。例如LiNiO₂，LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂，LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂，LiNi_0.8Co_0.2O₂。

鎳系材料鋰離子電池是指以鎳系材料作為正極的鋰離子電池。

陳化操作為本領域技術人員所公知的操作，即指將注完電解液的電池在一定溫度下放置一定時間的電池制作工序。開口陳化是在電池注入電解液未封口的狀態(tài)下陳化。

本發(fā)明中，陳化溫度優(yōu)選為80～100℃。

陳化時間優(yōu)選20～72h，更優(yōu)選24～48h。

本發(fā)明的發(fā)明人意外發(fā)現，鎳系材料鋰離子電池在注液之后化成之前，在60～110℃下開口陳化，可以有效改善高溫存儲發(fā)鼓現象、同時高溫循環(huán)性能穩(wěn)定。

通過對陳化前后的電池正極材料進行X射線光電子能譜(XPS)分析。結果表明：正極材料表面雜質Li₂CO₃含量減少，同時LiF的量增多。

參看圖1-3，圖1為C1s，圖中位于289.1eV的峰應歸屬于Li₂CO₃；45℃陳化時Li₂CO₃峰強大，85℃陳化時Li₂CO₃峰強小，這說明85℃陳化后Li₂CO₃含量相對45℃的小。同理，圖2也可以看出85℃陳化后Li₂CO₃含量相對45℃的小。圖3可以看出85℃陳化后LiF含量相對45℃的大。綜合上述圖1-3，可以看出隨著陳化溫度的升高，正極材料表面雜質Li₂CO₃含量逐漸減少，同時LiF的量顯著增多。