[發明專利]一種鋰離子電池電極材料及其制造方法

在審

• 申請號: 201711182574.5
• 申請日: 2017-11-23
• 公開（公告）號: CN107863490A
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發明（設計）人: 溫九江;袁松平
• 申請（專利權）人: 廣西小草信息產業有限責任公司
• 主分類號: H01M4/136
• 分類號: H01M4/136;H01M4/62;H01M4/1397;H01M10/0525;H01M10/42
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司11212
• 代理人: 楊立,周玉婷

技術領域

本發明屬于能源技術領域，尤其涉及一種鋰離子電池電極材料及其制造方法。

背景技術

能源危機和環境保護是當今人類社會面臨的兩大問題。自1991年發明鋰離子二次電池的商品化以來，鋰離子電池行業迅速發展。

與其它化學電源相比，鋰離子電池具有許多優異的性能，如能量密度高、循環壽命長、開路電壓高、無記憶效應、安全無污染等優點。經過近二十年的飛速發展，鋰離子電池已廣泛地應用于移動電話、筆記本電腦、數碼相機等領域。隨著全球石油價格的上漲和人們環保意識的增強，無論是研究機構還是企業，都把目光關注到電動汽車的開發上。研究者普遍認為鋰離子電池是一種應用在電動汽車上的最有潛力的化學電源。和其它移動設備相比，電動汽車對電池的循環壽命、能量密度、電池組一致性以及大電流放電能力等性能提出更高的要求。

為了提高鋰離子電池的安全性能，防止鋰離子電池的過放，現有技術中通常采用保護電路對電池予以保護，但是采用保護電路的成本較高，而且采用保護電路會對單體電池有限壓作用，導致整體PACK循環容量衰減較快，因此，需要尋找一種更為合適的防止鋰離子電池過放的技術方案。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種鋰離子電池電極材料及其制造方法，以解決上述技術問題的至少一種。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種鋰離子電池電極材料，由以下質量百分比組分組成：氧化錫3.3-5.0％、添加劑1.5-3.0％、瀝青2.0-5.0％和余量的磷酸鐵鋰。

本發明的有益效果是：本發明所制得電極材料用于鋰離子電池具有更好的防過放性能；正極材料中的氧化錫在首次充電釋放鋰后，材料結構部分坍塌，坍塌的部分不能再回嵌鋰，而這部分鋰因為是富余了出來的，留在了負極中，而當電池過放時，因為有這部分預留的鋰存在，負極電位上升緩慢(穩定負極電位)，不至于快速升到析銅電位，導致短路，從而起到防止或延緩過放的作用，本發明的電極材料能夠明顯提到鋰離子電池的防過放性能。

在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。

進一步，由以下質量百分比組分組成：氧化錫3.5％、添加劑1.8％、瀝青3.5％和余量的磷酸鐵鋰。

進一步，所述磷酸鐵鋰中包括多種稀土金屬離子。

進一步，所述稀土金屬離子為鑭離子、銪離子、釔離子和釹離子中的至少一種。

進一步，所述添加劑為氫氧化亞鈷。

進一步，所述瀝青為煤瀝青或石油瀝青。

進一步，所述磷酸鐵鋰為一次顆粒大小為50-200nm的球狀或片狀。

本發明還提供一種鋰離子電池電極材料的制造方法，包括以下步驟：

步驟1，按比例稱取磷酸鐵鋰、氧化錫和添加劑，并加入去離子水，獲得漿料；

步驟2，將步驟1中制得的漿料涂敷在正極集電體上；步驟3，進行干燥、壓延，制得電極材料。

具體實施方式

以下對本發明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發明，并非用于限定本發明的范圍。

一種鋰離子電池電極材料，由以下質量百分比組分組成：氧化錫3.3-5.0％、添加劑1.5-3.0％、瀝青2.0-5.0％和余量的磷酸鐵鋰。所述磷酸鐵鋰中包括多種稀土金屬離子。所述稀土金屬離子為鑭離子、銪離子、釔離子和釹離子中的至少一種。所述添加劑為氫氧化亞鈷。所述瀝青為煤瀝青或石油瀝青。所述磷酸鐵鋰為一次顆粒大小為50-200nm的球狀或片狀。制備時，包括以下步驟：步驟1，按比例稱取磷酸鐵鋰、氧化錫和添加劑，并加入去離子水，獲得漿料；步驟2，將步驟1中制得的漿料涂敷在正極集電體上；步驟3，進行干燥、壓延，制得鋰離子電池電極材料。

相對于現有技術，本發明所制得電極材料用于鋰離子電池具有更好的防過放性能；正極材料中的氧化錫在首次充電釋放鋰后，材料結構部分坍塌，坍塌的部分不能再回嵌鋰，而這部分鋰因為是富余了出來的，留在了負極中，而當電池過放時，因為有這部分預留的鋰存在，負極電位上升緩慢(穩定負極電位)，不至于快速升到析銅電位，導致短路，從而起到防止或延緩過放的作用，本發明的鋰離子電池電極材料能夠明顯提到鋰離子電池的防過放性能。

下面通過具體的實施例來進行介紹。

實施例1