[發明專利]一種長循環壽命磷酸鐵鋰電池及其制備方法

有效

• 申請號: 202010176494.4
• 申請日: 2020-03-13
• 公開（公告）號: CN111342145B
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發明（設計）人: 呂正中;苑丁丁;劉范芬;張偉康;郭孟星;劉金成
• 申請（專利權）人: 湖北億緯動力有限公司
• 主分類號: H01M10/0587
• 分類號: H01M10/0587;H01M10/0525;H01M4/58;H01M4/583;H01M10/0567;H01M10/0568;H01M10/0569
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

1.一種長循環壽命磷酸鐵鋰電池的制備方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

（1）將磷酸鐵鋰、正極導電劑、正極粘結劑和正極溶劑混合制成正極漿料，將所述正極漿料涂布于正極集流體表面，得到正極極片，所述正極導電劑為導電炭黑SP和碳納米管的混合物，所述磷酸鐵鋰的粒徑分布D50為0.55~1.95μm；

（2）將石墨、負極導電劑、負極粘結劑、分散劑和負極溶劑混合制成負極漿料，將所述負極漿料涂布于負極集流體表面，得到負極極片，所述石墨的粒徑D50為9~16μm，所述石墨的振實密度為1.2~1.26g/cm³，所述石墨的比表面積為1.0~1.3m²/g；

（3）將所述正極極片、負極極片、隔膜和電解液組裝成長循環壽命磷酸鐵鋰電池；

其中，步驟（1）所述磷酸鐵鋰的比表面積為4~15m²/g，所述磷酸鐵鋰的振實密度≥0.7g/cm³，所述電解液包括鋰鹽、添加劑和溶劑，所述溶劑包括碳酸乙烯酯EC、碳酸丙烯酯PC、碳酸甲乙酯EMC和氟苯FB，所述添加劑包括氯乙烯VC，所述EC、PC、EMC、FB和VC的質量比為30:5:60:2:3，LiPF₆的濃度為1.1mol/L。

2.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，以磷酸鐵鋰、正極導電劑和正極粘結劑的總質量記為100wt%，所述磷酸鐵鋰的含量為94.0~96.0wt%。

3.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，以磷酸鐵鋰、正極導電劑和正極粘結劑的總質量記為100wt%，所述正極導電劑的含量為2.0~3.0wt%。

4.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，以磷酸鐵鋰、正極導電劑和正極粘結劑的總質量記為100wt%，所述粘結劑的含量為2.0~3.0wt%。

5.如權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，步驟（1）所述正極導電劑中，導電炭黑SP和碳納米管的質量比為(1~2):(2~4)。

6.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，正極粘結劑為PVDF。

7.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，正極溶劑為NMP。

8.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（1）所述正極漿料涂布的單面面密度為135~162g/m²，雙面面密度為270~320g/m²。

9.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（1）所述正極極片的壓實密度為2.25~2.40g/cm³。

10.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（1）所述正極極片中活性材料層的厚度為135~160μm。

11.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（2）所述正極集流體為涂炭鋁箔。

12.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（1）所述磷酸鐵鋰的一次顆粒粒徑為200~300nm。

13.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（2）所述石墨的粒徑D10為5~8.1μm。

14.如權利要求13所述的制備方法，其特征在于，步驟（2）所述石墨的粒徑D10為7.4~7.6μm。

15.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（2）所述石墨的粒徑D50為15.2~15.6μm。