[發(fā)明專利]一種存在質(zhì)量缺陷的磷酸亞鐵鋰的返修方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910218814.1
• 申請日: 2009-11-04
• 公開（公告）號: CN101697372A
• 公開（公告）日: 2010-04-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 雷軍周
• 申請（專利權(quán)）人: 彩虹集團(tuán)電子股份有限公司
• 主分類號: H01M4/1397
• 分類號: H01M4/1397
• 代理公司: 西安智大知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 賀建斌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋰離子電池的極片制作領(lǐng)域，特別涉及了一種存在質(zhì)量缺陷的磷酸亞鐵鋰的返修方法。

背景技術(shù)

以LiFePO₄/C做為正極的動力電池具有高安全、長壽命、低成本、體積小、重量輕的突出優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是在二十一世紀(jì)對國民經(jīng)濟(jì)和人民生活具有重要意義的高新技術(shù)產(chǎn)品。它在筆記本電腦、攝錄機(jī)、各種便攜式電動工具、電子儀表、武器裝備等領(lǐng)域也有著良好的應(yīng)用前景。磷酸亞鐵鋰作為一種新型的鋰離子電池正極材料，具有價格低廉、資源豐富、安全性好、循環(huán)更穩(wěn)定、綠色環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，而成為鋰離子動力電池的最佳正極材料。實(shí)際生產(chǎn)中，磷酸亞鐵鋰因?yàn)榕淞稀伞⑻幚憝h(huán)節(jié)的失誤，往往會造成質(zhì)量缺陷。這一部分缺陷產(chǎn)品如果無法回收，會給生產(chǎn)企業(yè)增加生產(chǎn)成本，同時也不利于社會資源的節(jié)約。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的是提供一種存在質(zhì)量缺陷的磷酸亞鐵鋰的返修方法，本方法能使存在質(zhì)量缺陷的磷酸亞鐵鋰的克容量提高幅度大于20mAh/g，使缺陷產(chǎn)品重新成為正品。

為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：

一種存在質(zhì)量缺陷的LiFePO₄/C的返修方法，包括下述步驟：

第一步，測試缺陷產(chǎn)品LiFePO₄/C中磷酸根、亞鐵離子和鋰離子的百分比含量，并換算成摩爾比，同時測出碳源的含量，

第二步，根據(jù)產(chǎn)品LiFePO₄/C的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算需要補(bǔ)償?shù)牧姿猁}、亞鐵鹽、鋰鹽和碳源的量，

所述磷酸鹽為磷酸氫二銨或磷酸二氫銨；所述亞鐵鹽為草酸亞鐵或乙酸亞鐵；所述鋰鹽為碳酸鋰、乙酸鋰或草酸鋰；所述碳源為蔗糖或乙炔黑；

第三步，分別稱取第二步計(jì)算所需磷酸鹽、亞鐵鹽、鋰鹽和碳源，將上述物質(zhì)和缺陷產(chǎn)品LiFePO₄/C，裝入球磨機(jī)混合球磨，球磨時間為4～8小時，球磨粒度為2μm-8μm，

第四步，將第三步球磨好的物料在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，采用低溫和高溫兩段升溫式煅燒，低溫段溫度選擇300～400℃，保溫3～5小時，高溫段溫度選擇750～800℃，保溫5～10小時，最后降至常溫，升降溫速率為0.5℃～3℃/min，

第五步，將煅燒后的粉體球磨，球磨時間為2-4小時，球磨粒度為2μm～5μm，即制得正品LiFePO₄/C產(chǎn)品。

由于對存在質(zhì)量缺陷的磷酸亞鐵鋰進(jìn)行了返修，從而使磷酸亞鐵鋰的克容量提高幅度大于20mAh/g，使缺陷產(chǎn)品重新成為正品，降低了生產(chǎn)成本，同時也節(jié)約了社會資源。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作更詳細(xì)的描述。

實(shí)施例1

一種存在質(zhì)量缺陷的LiFePO₄/C的返修方法，包括下述步驟：

第一步，測試缺陷產(chǎn)品LiFePO₄/C中磷酸根、亞鐵離子和鋰離子百分含量，并換算成摩爾比，Li∶Fe∶P＝1∶0.995∶1，并測出碳的含量，碳含量為5％，

第二步，根據(jù)產(chǎn)品LiFePO₄/C的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，Li∶Fe∶P＝1∶1∶1，碳含量為5％，計(jì)算需要補(bǔ)償?shù)牧姿猁}、亞鐵鹽、鋰鹽、碳源的量，即1摩爾缺陷產(chǎn)品165.65g，需補(bǔ)償乙酸亞鐵0.005摩爾(FeC₄H₆O4)即0.87g，

所述磷酸鹽為磷酸氫二銨；所述亞鐵鹽為乙酸亞鐵；所述鋰鹽為碳酸鋰；所述碳源為蔗糖，

第三步，稱取上述計(jì)算所需亞鐵鹽，將上述物質(zhì)和缺陷產(chǎn)品LiFePO₄/C，裝入球磨機(jī)混合球磨，球磨時間為5小時，球磨粒度為6μm，

第四步，將球磨好的物料在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，采用低溫和高溫兩段升溫式煅燒，低溫段溫度選擇380℃，保溫4.8小時，高溫段溫度選擇790℃，保溫9小時，最后降至常溫，升降溫速率為2.5℃/min，

第五步，將煅燒后的粉體球磨，球磨時間為2小時，球磨粒度為4μm，即制得正品LiFePO₄/C產(chǎn)品，返修的磷酸亞鐵鋰和缺陷產(chǎn)品的各倍率放電克容量(模擬電池測試)見表1，

表1

從表1可看出在0.2C、0.5C、1C放電時，返修后的樣品克容量提高幅度大于20mAh/g。

實(shí)施例2

一種存在質(zhì)量缺陷的LiFePO₄/C的返修方法，包括下述步驟：