[發(fā)明專利]一種磷酸鐵鋰電芯的制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811277881.6
• 申請日: 2018-10-30
• 公開（公告）號(hào): CN109411707A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭和俊
• 申請（專利權(quán)）人: 郭和俊
• 主分類號(hào): H01M4/1397
• 分類號(hào): H01M4/1397;H01M4/58;H01M10/052;C01B25/45
• 代理公司: 合肥順超知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 34120
• 代理人: 徐文恭

本發(fā)明提供一種磷酸鐵鋰電芯的制備方法，涉及材料領(lǐng)域，磷酸鐵鋰電芯的制備方法如下：將原料葡萄糖酸亞鐵、碳酸鋰、磷酸二氫銨分別投放在球磨器中，再加入醋酸，研磨1?2h，超聲波分散30?50min后，將混合物取出，在50?60℃的溫度下干燥30?50min，將干燥前驅(qū)物投放在球磨器中，球磨5次，每次研磨1?2h，檢測前驅(qū)物粒度，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后將前驅(qū)物粉末傳送至壓片機(jī)，壓制成片，將片狀前驅(qū)物放入熱反應(yīng)釜中，升溫至350?400℃，高溫煅燒1?2h后，向熱反應(yīng)釜通入保護(hù)氣體，升溫至600?700℃，煅燒2?3h后，冷卻至室溫，得到正極活性物質(zhì)，將正極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑倒入攪拌機(jī)中攪拌，將上述混合物涂抹在鋁箔表面，干燥收卷，本發(fā)明提供的制備工藝，環(huán)保節(jié)能，成品質(zhì)量高，適合大規(guī)模推廣。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及材料領(lǐng)域，具體涉及一種磷酸鐵鋰電芯的制備方法。

背景技術(shù)

在正極材料當(dāng)中，最常用的材料有鈷酸鋰，錳酸鋰，磷酸鐵鋰和三元材料(鎳鈷錳的聚合物)。目前來看，外資日韓企業(yè)等主要采用的是三元電池材料整體技術(shù)上確實(shí)領(lǐng)先中國企業(yè)，但是在我國市場應(yīng)用上，磷酸鐵鋰電池相對于三元材料電池占據(jù)了上風(fēng)，磷酸鐵鋰的原材料當(dāng)中，主要有草酸亞鐵，氧化鐵紅，磷酸鐵，磷酸二氫鋰，磷酸二氫銨和，其中碳酸鋰占據(jù)了接近30％，而碳酸鋰由礦產(chǎn)資源提煉而成，在自然界中儲(chǔ)量非常有限，具有極強(qiáng)的地域性和稀缺性，屬于稀缺資源。

以磷酸鐵鋰為正極材料具有諸多好處，例如其無記憶效應(yīng)，像鎳氫、鎳鎘電池存在記憶性，而磷酸鐵鋰電池?zé)o此現(xiàn)象，電池?zé)o論處于什么狀態(tài)，可隨充隨用，無須先放完再充電，并且重量輕、環(huán)保，同等規(guī)格容量的磷酸鐵鋰電池的體積是鉛酸電池體積的2/3，重量是鉛酸電池的1/3，該電池一般被認(rèn)為是不含任何重金屬與稀有金屬(鎳氫電池需稀有金屬)，無毒(SGS認(rèn)證通過)，無污染，符合歐洲RoHS規(guī)定，為絕對的綠色環(huán)保電池證，因此該電池被列入了“十五”期間的“863”國家高科技發(fā)展計(jì)劃，成為國家重點(diǎn)支持和鼓勵(lì)發(fā)展的項(xiàng)目，但是同時(shí)磷酸鐵鋰電池也存在低溫狀態(tài)下使用效果不佳，比能量還不能完全滿足需求。

發(fā)明內(nèi)容

(一)解決的技術(shù)問題

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種磷酸鐵鋰電芯的制備方法，通過細(xì)化晶粒的方法，增加磷酸鐵鋰電芯的比能量，使其可以存儲(chǔ)更多的電量，并且無需摻雜其它元素，工藝簡單，成本相對低廉。

(二)技術(shù)方案

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種磷酸鐵鋰電芯的制備方法，其制備方法如下：

(1)將原料葡萄糖酸亞鐵、碳酸鋰、磷酸二氫銨分別投放在球磨器中，再加入醋酸，上述原料與醋酸的質(zhì)量比為1：0.8-1.3，研磨1-2h，將混合物放入超聲波分散儀中，超聲波分散30-50min后，將混合物取出，在50-60℃的溫度下干燥30-50min，得到干燥前驅(qū)物，將干燥前驅(qū)物投放在球磨器中，球磨5次，每次研磨1-2h，檢測干燥物粒度，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后將前驅(qū)物粉末傳送至壓片機(jī)，壓制成片；

(2)將片狀前驅(qū)物放入熱反應(yīng)釜中，升高溫度至350-400℃，高溫煅燒1-2h后，向熱反應(yīng)釜通入保護(hù)氣體，再以30-40℃/min升溫至600-700℃，煅燒2-3h后，以20-30℃/min冷卻至室溫，得到正極活性物質(zhì)；

(3)將正極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑倒入攪拌機(jī)中，以200-300r/min攪拌2-3h，將上述混合物涂抹在鋁箔表面，在溫度為50-60℃下干燥30-40min后，收卷。

優(yōu)選地，步驟(1)中所述前驅(qū)物粉末的粒度標(biāo)準(zhǔn)為150-200nm。

優(yōu)選地，步驟(2)中所述升高溫度的速度為40-50℃/min。

優(yōu)選地，步驟(2)中的保護(hù)氣體為氦氣。