[發明專利]一種正極材料結構的制備方法、電池正極、電池及汽車

在審

• 申請號: 201911345090.7
• 申請日: 2019-12-24
• 公開（公告）號: CN111029529A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 張永昌
• 申請（專利權）人: 北京汽車集團越野車有限公司
• 主分類號: H01M4/131
• 分類號: H01M4/131;H01M4/136;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/58;H01M10/05
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 許靜;胡影

本發明提供一種正極材料結構的制備方法、電池正極、電池及汽車，制備方法包括：獲取具有第一顆粒直徑和第二顆粒直徑的正極材料顆粒，第一顆粒直徑大于第二顆粒直徑；將具有第一顆粒直徑的正極材料顆粒和第二顆粒直徑的正極材料顆粒分散在分散液中進行攪拌勻漿以獲得混合漿液；將混合漿液涂布后進行烘干以得到混合料；將混合料在300℃?600℃下煅燒獲得正極材料結構。在上述制備方法中，采用級配的方法將正極材料大顆粒與小顆粒合理配比，通過上述方法制備的正極材料結構，能夠在提高鋰離子電池正極振實密度的同時，保證正極內部大孔道、小孔道同時存在，鋰離子通過電解液的傳遞，保證電池充放電速率不降低，進而保證電池的充放電速率性能。

技術領域

本發明涉及汽車領域，具體涉及一種正極材料結構的制備方法、電池正極、電池及汽車。

背景技術

隨著汽車行業節能減排壓力日益增大，使用鋰離子電池蓄電/放電的純電動汽車、混合動力汽車成為關注的熱點。影響鋰離子電池儲能容量的重要指標是其正極材料的振實密度，一般來講，振實密度越高，同體積下正極材料越多，鋰離子電池儲能越多，振實密度越高意味著孔隙越小，不利于鋰離子通過電解液的傳遞，對電池的充放電倍率有較大影響，電池充放電的速率會降低。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種正極材料結構的制備方法、電池正極、電池及汽車。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：

根據本發明第一方面實施例的正極材料結構的制備方法，包括以下步驟：

獲取具有第一顆粒直徑和第二顆粒直徑的正極材料顆粒，第一顆粒直徑大于第二顆粒直徑；

將具有第一顆粒直徑的正極材料顆粒和第二顆粒直徑的正極材料顆粒分散在分散液中進行攪拌勻漿以獲得混合漿液；

將混合漿液涂布后進行烘干以得到混合料；

將混合料在300℃-600℃下煅燒獲得正極材料結構。

進一步地，所述第一顆粒直徑與所述第二顆粒直徑的比為2:1-20:1。

進一步地，具有第一顆粒直徑的正極材料顆粒和第二顆粒直徑的正極材料顆粒的質量比為4:1-1:4。

進一步地，所述正極材料顆粒為磷酸鐵鋰顆粒、鎳鈷錳三元材料顆粒、鎳鈷鋁酸鋰顆粒或錳酸鋰顆粒中的至少一種。

進一步地，獲取具有第一顆粒直徑和第二顆粒直徑的正極材料顆粒，第一顆粒直徑大于第二顆粒直徑，包括：

將鐵源原料、磷源原料和鋰源原料分別加入溶劑中溶解混合得到混合溶液；

其中，所述混合溶液中鐵離子的濃度為0.5-1mol/L，磷酸根離子的濃度為0.5-1.5mol/L，鋰離子的濃度為0.5-1mol/L；

將所述混合溶液置于密閉壓力容器中進行反應，所述混合溶液在惰性氣體保護氛圍下反應，反應溫度為140℃-180℃，反應壓力為0.58MPa-0.65MPa，反應時間為2h-4h；

反應完成后過濾，并洗滌獲取具有第一顆粒直徑的磷酸鐵鋰顆粒；

所述鐵源原料為硫酸亞鐵、硝酸鐵和氯化鐵中一種，所述磷源原料為磷酸、磷酸氫二銨和磷酸二氫銨中的一種，所述鋰源原料為氫氧化鋰、氯化鋰和硝酸鋰中的一種。

進一步地，獲取具有第一顆粒直徑和第二顆粒直徑的正極材料顆粒，第一顆粒直徑大于第二顆粒直徑，包括：

將鐵源原料、磷源原料和鋰源原料分別加入溶劑中溶解混合得到混合溶液；

其中混合溶液中鐵離子的濃度為0.5-1mol/L，磷酸根離子的濃度為0.5-1.5mol/L，鋰離子的濃度為0.5-1mol/L；