[發(fā)明專利]一種磷酸鐵鋰鋰離子電池正極用漿料

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110343613.1
• 申請日: 2011-11-03
• 公開（公告）號: CN102386409A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 羅朝暉;金旭東;唐聯(lián)興;蔣金花;楊飛;馮偉
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南豐源業(yè)翔晶科新能源股份有限公司
• 主分類號: H01M4/58
• 分類號: H01M4/58;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/62
• 代理公司: 長沙市融智專利事務(wù)所 43114
• 代理人: 顏勇

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種磷酸鐵鋰鋰離子電池正極用漿料，屬化學(xué)電源技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

鋰離子電池因具有比容量高，自放電小，無污染，無記憶效應(yīng)等眾多優(yōu)點，已被廣泛應(yīng)用于移動電話，筆記本電腦，電子儀表，動力能源等領(lǐng)域。

在鋰離子電池的正極原材料中，磷酸鐵鋰因其優(yōu)異的安全和循環(huán)特征，無疑成為了動力電池的首選材料，被眾多鋰電池生產(chǎn)廠家研究和利用，但是磷酸鐵鋰的電子導(dǎo)電性能差眾所周知，可充電電壓也相對較低，制作的磷酸鐵鋰鋰離子電池，其電化學(xué)性能差；而三元材料具有優(yōu)越的電化學(xué)性能，現(xiàn)已在鋰離子電池中普遍使用，但其高溫性能存在缺陷，且循環(huán)性能和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不如磷酸鐵鋰，制作的三元材料鋰離子電池與磷酸鐵鋰鋰離子電池相比較，其高溫性能、循環(huán)性能和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性方面較差。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的是提供一種磷酸鐵鋰鋰離子電池正極用漿料，由此漿料得到的磷酸鐵鋰鋰離子電池，電子導(dǎo)電性能好，可充電電壓高，具有優(yōu)越的高溫性能、安全性能和循環(huán)性能。

本發(fā)明一種磷酸鐵鋰鋰離子電池正極用漿料，包括如下質(zhì)量份數(shù)的組分：

摻雜磷酸鐵鋰??87～95份，

導(dǎo)電劑????????2～7份，

粘結(jié)劑????????3～6份，

溶劑????????82～127份，

所述摻雜磷酸鐵鋰中摻雜有三元材料，其中，磷酸鐵鋰與三元材料的質(zhì)量配比為：磷酸鐵鋰∶三元材料＝94.5～96∶4～5.5；所述三元材料為鎳鈷錳酸鋰，其化學(xué)通式為LiNi_xCo_yMn_1-x-yO₂，0.2≤x≤0.8，0.1≤y≤0.4。

本發(fā)明一種磷酸鐵鋰鋰離子電池正極用漿料，三元材料優(yōu)選為LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂、LiNi_0.4Co_0.2Mn_0.4O₂或LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂。

本發(fā)明一種磷酸鐵鋰鋰離子電池正極用漿料，摻雜磷酸鐵鋰中磷酸鐵鋰與三元材料的質(zhì)量配比優(yōu)選為94.5∶5.5。

本發(fā)明一種磷酸鐵鋰鋰離子電池正極用漿料，優(yōu)選包括如下質(zhì)量份數(shù)的組分：摻雜磷酸鐵鋰91.5份，導(dǎo)電劑4份，粘結(jié)劑4.5份，溶劑108份。

本發(fā)明一種磷酸鐵鋰鋰離子電池正極用漿料，導(dǎo)電劑為導(dǎo)電炭黑、碳納米管中的一種或兩種，粘結(jié)劑為聚偏氟乙烯，溶劑為氮甲基吡咯烷酮。

本發(fā)明一種磷酸鐵鋰材料鋰離子電池正極用漿料的制備方法，包括如下步驟：

(1)制膠過程：將粘結(jié)劑和50wt％～90wt％的溶劑混合攪拌制成膠；

(2)混料過程：將摻雜磷酸鐵鋰和導(dǎo)電劑進行干混，形成干混料；

(3)勻漿過程：將膠加入到干混料中，再加入剩余10wt％～50wt％的溶劑，混合攪拌制成漿料。

本發(fā)明將適量的三元材料摻雜到磷酸鐵鋰中，能使磷酸鐵鋰與三元材料的性能互相取長補短，產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，不僅能夠充分利用三元材料電化學(xué)性能好的優(yōu)勢，改善磷酸鐵鋰的可充電電壓和電子導(dǎo)電性能，而且仍然能夠保持磷酸鐵鋰本身所具有的優(yōu)越的安全性能、高溫性能和循環(huán)性能，從而使摻雜磷酸鐵鋰的綜合性能，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于原磷酸鐵鋰的性能。三元材料本身的可充電電壓比磷酸鐵鋰要高，摻雜到磷酸鐵鋰中后，可提升摻雜磷酸鐵鋰的可充電電壓及平臺電壓，同時，又因為磷酸鐵鋰具有較高的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，在磷酸鐵鋰結(jié)構(gòu)的保護下，三元材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性也得到提升。相應(yīng)地由本發(fā)明所述摻雜磷酸鐵鋰制成的漿料，其綜合導(dǎo)電性能也得到提升，并具有良好的安全性能和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性能。

采用本發(fā)明磷酸鐵鋰鋰離子電池正極用漿料制作的鋰離子電池，其容量和平臺電壓大大得到提升，可充電電壓得到提高，內(nèi)阻和倍率明顯改善，電子導(dǎo)電性能得到提高，而且具有優(yōu)越的高溫、安檢和循環(huán)性能以及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性能，電池的整體綜合性能得到明顯提升。

具體實施方式

列出以下實施例對本發(fā)明作進一步說明，但并不是限定本發(fā)明。

實施例1