[發明專利]一種三元電池正極極片的制備方法及三元電池有效

申請號：	201910204619.7	申請日：	2019-03-18
公開（公告）號：	CN110061202B	公開（公告）日：	2021-07-06
發明（設計）人：	段銳;樊少娟;王金龍	申請（專利權）人：	合肥國軒高科動力能源有限公司
主分類號：	H01M4/36	分類號：	H01M4/36;H01M4/60;H01M4/13;H01M4/139;H01M10/0525;H01M10/058
代理公司：	合肥市長遠專利代理事務所(普通合伙) 34119	代理人：	段曉微
地址：	230000 安***	國省代碼：	安徽;34
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種三元電池正極制備方法
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【說明書】：

本發明公開了一種三元電池正極極片的制備方法及三元電池，涉及鋰離子電池技術領域，所述三元電池正極極片的制備方法包括以下步驟：將3?氟鄰苯二酚硼酸鋰與正極材料混合，得活性正極材料；向活性正極材料中加入導電劑、粘結劑，混合，調漿，得正極漿料；將正極漿料涂覆在集流體上，輥壓，即得三元電池正極極片。本發明中3?氟鄰苯二酚硼酸能夠在首次充電過程中釋放Li⁺對石墨進行預鋰化，且釋放Li⁺后的有機鹽能夠溶解在電解液中，不會再次消耗Li⁺，從而提高鋰離子電池首效，同時還能夠改善電池循環性能，且三元電池正極極片的制備方法工藝簡單、成本低，可應用于工業化生產中。

技術領域

本發明涉及鋰離子電池技術領域，尤其涉及一種三元電池正極極片的制備方法及三元電池。

背景技術

作為新能源汽車的重要組成部分，電池的性能在很大程度上決定了車輛的綜合表現。其中，三元電池指的是使用鎳鈷錳酸鋰為正極材料的鋰電池，相比磷酸鐵鋰電池，三元電池具有更高的能量密度，通常在200Wh/kg以上，對于輕量化設計更加友好，也更適合現階段新能源乘用車市場對續航里程的需求。但三元電池的缺點也同樣突出，較低的首次庫倫效率、較短的循環壽命、較低的材料分解溫度以及較低的安全保障，在一定程度上限制了其推廣使用。為了提升能量密度，高鎳三元材料越來越成為主流趨勢。但隨著鎳含量的增加，帶來的負面效應就首效低和循環差的問題，既影響能量密度又影響使用性能。目前三元電池的理論性能約為800次，主流的電池廠家在其生產的三元電芯規格書中承諾大于500次(標準條件下充放電)，但是電芯在配組做成電池包后，由于一致性問題，其循環性能大約為400次；另外，鋰電池若是經常在高倍率和高溫環境下放電，電池性能會大幅下降到不足200次。所以延長三元電池的循環壽命就顯得至關重要。

發明內容

基于背景技術存在的技術問題，本發明提出了一種三元電池正極極片的制備方法及三元電池，該制備方法簡單便捷、效果明顯，有效提高三元電池的首次庫倫效率和循環壽命。

一種三元電池正極極片的制備方法，步驟如下：

S1、將3-氟鄰苯二酚硼酸鋰與正極材料混合，得活性正極材料；

S2、向活性正極材料中加入導電劑、粘結劑，混合，調漿，得正極漿料；

S3、將正極漿料涂覆在集流體上，輥壓，即得三元電池正極極片。

優選地，S1中，3-氟鄰苯二酚硼酸鋰的添加量為正極材料質量的1～5％；優選地，正極材料為三元鎳鈷錳材料NCM111、NCM523、NCM622、Ni65、Ni70、NCM811中的任意一種。

優選地，S2中，導電劑為超導炭黑和碳納米管；優選地，粘結劑為聚偏氟乙烯。

優選地，S2中，活性正極材料、超導炭黑、碳納米管、聚偏氟乙烯的質量百分比為94～97：0.5～3：1～2：1～3。

優選地，S2中，采用N-甲基吡啶烷酮為溶劑進行調漿；優選地，采用干法制漿，制備的正極漿料的粘度范圍為6000～10000mPa·s。

優選地，S3中，涂覆的單面面密度分布為160～185g/m²，壓實密度為3.2～3.5g/cm³。

優選地，S3中，集流體選用鋁箔集流體；優選的，選用12μm的鋁光箔。