[發(fā)明專利]高溫循環(huán)磷酸鐵鋰動(dòng)力電池及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710953160.1
• 申請日: 2017-10-13
• 公開（公告）號(hào): CN107768727B
• 公開（公告）日: 2019-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈曉彥;黃佳俊;顧敏捷;胡丹丹
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇海四達(dá)電源股份有限公司
• 主分類號(hào): H01M10/058
• 分類號(hào): H01M10/058;H01M10/0525;H01M4/36;H01M4/58;H01M4/583;H01M4/1393;H01M4/1397
• 代理公司: 11283 北京潤平知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 劉兵<國際申請>=<國際公布>=<進(jìn)入國

本發(fā)明涉及鋰電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及高溫循環(huán)磷酸鐵鋰動(dòng)力電池及其制造方法，所述高溫循環(huán)磷酸鐵鋰動(dòng)力電池，包括正極、負(fù)極、隔膜和電解液，所述正極包括正極集流體和涂覆在正極集流體上的正極材料，所述正極材料包括碳包覆型磷酸鐵鋰材料，所述碳包覆型磷酸鐵鋰材料的粒徑分布D50為1～5μm；所述磷酸鐵鋰的振實(shí)密度為0.9～1.3g/cm³；所述磷酸鐵鋰的比表面積為7.5～11.3m²/g；所述負(fù)極包括負(fù)極集流體和涂覆在負(fù)極集流體上的負(fù)極材料，所述負(fù)極材料包括中間相碳微球，所述中間相碳微球的粒徑分布D50為3.6～8.5μm，其振實(shí)密度為0.9～1.3g/cm³，其比表面積為1.2～1.7m²/g。本發(fā)明通過調(diào)節(jié)正、負(fù)極活性材料的粒徑，減小電極的極化，提高鋰電池在高溫下的充放電性能和循環(huán)性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋰電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及高溫循環(huán)磷酸鐵鋰動(dòng)力電池及其制造方法。

背景技術(shù)

目前國內(nèi)新能源汽車市場上銷售的純電動(dòng)汽車產(chǎn)品越來越豐富，但絕大多數(shù)純電動(dòng)汽車存在高溫天續(xù)航里程衰減較快的問題。有研究表明，當(dāng)氣溫從25℃升高到40℃，車內(nèi)實(shí)際溫度遠(yuǎn)高于40℃，升高溫度后鋰離子電池表現(xiàn)出較高的初始容量，但電池的循環(huán)穩(wěn)定性降低，容量衰減速率加快。因此，高溫性能作為考量電池環(huán)境適用性的一個(gè)重要指標(biāo)，顯得尤為重要。普通電池在高溫環(huán)境下使用，充電過程中電極極化加劇是導(dǎo)致高溫下電池容量迅速衰減的主要原因，而在高溫條件下電荷傳輸電阻增加和由于大量氣體的產(chǎn)生使電極發(fā)生形變，使放電容量進(jìn)一步衰減。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的之一是提供一種高溫循環(huán)磷酸鐵鋰動(dòng)力電池，它在高溫下具有良好的充放電性能和循環(huán)穩(wěn)定性。

本發(fā)明的目的之二是提供一種高溫循環(huán)磷酸鐵鋰動(dòng)力電池的制備方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種高溫循環(huán)磷酸鐵鋰動(dòng)力電池，包括正極、負(fù)極、隔膜和電解液，所述正極包括正極集流體和涂覆在正極集流體上的正極材料，所述正極材料包括正極活性材料，所述正極活性材料包括碳包覆型磷酸鐵鋰材料，所述碳包覆型磷酸鐵鋰材料的粒徑分布D50為1～5μm；所述磷酸鐵鋰的振實(shí)密度為0.9～1.3g/cm³；所述磷酸鐵鋰的比表面積為7.5～11.3m²/g；

所述負(fù)極包括負(fù)極集流體和涂覆在負(fù)極集流體上的負(fù)極材料，所述負(fù)極材料包括負(fù)極活性材料，所述負(fù)極活性材料包括中間相碳微球，所述中間相碳微球的粒徑分布D50為3.6～8.5μm，其振實(shí)密度為0.8～1.2g/cm³，其比表面積為1.1～1.5m²/g。

本發(fā)明還提供一種高溫循環(huán)磷酸鐵鋰動(dòng)力電池的制備方法，包括以下步驟：

1)將正極活性材料、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑在真空攪拌機(jī)中混合均勻，得到正極材料，將有機(jī)溶劑分3次加入正極材料中，攪拌均勻后，得到粘度為6300～7800mPa·s的正極漿料，將正極漿料過120～150目篩，然后涂覆于正極集流體的至少一面，烘干、碾壓、分條、制片，得到鋰電池正極；

2)將負(fù)極活性材料、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑在真空攪拌機(jī)中混合均勻，得到負(fù)極材料，將水分3次加入負(fù)極材料中，攪拌均勻后，得到粘度為2300～4200mPa·s的負(fù)極漿料，將負(fù)極漿料過120目篩，然后涂覆于負(fù)極集流體的至少一面，烘干、碾壓、分條、制片，得到鋰電池正極；

3)電池的裝配；

4)老化成膜、密封。

通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下技術(shù)效果：

1、通過調(diào)節(jié)正極活性材料的粒徑，提高了鋰離子在充放電過程中的脫嵌效率和遷移速率，減小電極的極化，減小鋰電池的內(nèi)阻，提高鋰電池在高溫下的充放電性能和循環(huán)性能。