[發明專利]磷酸鐵鋰正極活性材料及其制備方法、正極片及電池

在審

• 申請號: 202010782983.4
• 申請日: 2020-08-06
• 公開（公告）號: CN114068921A
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 李二陽;徐茶清;曹文玉
• 申請（專利權）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: H01M4/58
• 分類號: H01M4/58;H01M4/04;H01M4/136;H01M4/62;H01M10/0525;C01B25/45
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 熊永強

1.一種磷酸鐵鋰正極活性材料，其特征在于，所述磷酸鐵鋰正極活性材料的粒度分布頻率曲線中有三個峰，其中，所述粒度分布頻率曲線是按體積百分數的分布，第一峰的最高點的粒度位置在0.05μm-0.2μm之間，第二峰的最高點的粒度位置在0.2μm-1.0μm之間，第三峰的最高點的粒度位置在1.0μm-10.0μm之間；

且在所述粒度分布頻率曲線中，所述第一峰的積分面積占比為15％-32％，所述第二峰的積分面積占比為3％-33％，所述第三峰的積分面積占比為38％-70％。

2.如權利要求1所述的磷酸鐵鋰正極活性材料，其特征在于，所述第一峰的最高點的粒度位置在0.15μm-0.2μm之間；所述第二峰的最高點的粒度位置在0.4μm-0.6μm之間；所述第三峰的最高點的粒度位置在1.0μm-2.0μm之間。

3.如權利要求1所述的磷酸鐵鋰正極活性材料，其特征在于，所述第一峰的積分面積占比為24％-32％；所述第二峰的積分面積占比為5％-33％；所述第三個峰的積分面積占比為44％-64％。

4.如權利要求3所述的磷酸鐵鋰正極活性材料，其特征在于，所述第一峰的積分面積、所述第二峰的積分面積與所述第三峰的積分面積之比為27.9％：18.6％：53.5％。

5.如權利要求1-4任一項所述的磷酸鐵鋰正極活性材料，其特征在于，用所述磷酸鐵鋰正極活性材料制成的正極片的壓實密度在2.7g/cm³以上。

6.一種磷酸鐵鋰正極活性材料的制備方法，其特征在于，包括：

將碳源以三種不同加入比例與鐵源、磷源、鋰源及溶劑混合，對得到的三種混合漿料分別研磨后單獨進行噴霧干燥，得到第一干燥料、第二干燥料和第三干燥料；將所述第一干燥料、第二干燥料和第三干燥料按質量比(15％-32％)：(3％-33％)：(38％-70％)混合后在700-810℃的溫度下進行焙燒，對焙燒后的物料進行破碎細化，經過篩，得到磷酸鐵鋰正極活性材料；

其中，所述第一干燥料中的碳源含量使得所述第一干燥料焙燒后的第一理論碳含量在1.6％-3.0％，所述第二干燥料中的碳源含量使得所述第二干燥料焙燒后的第二理論碳含量在1.0％-2.2％，所述第三干燥料中的碳源含量使得所述第三干燥料焙燒后的第三理論碳含量在0.8％-1.2％，且所述第一理論碳含量、第二理論碳含量和第三理論碳含量依次減小。

7.如權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述第一干燥料中的碳源含量使得所述第一干燥料焙燒后的碳含量在2.0％-2.6％，所述第二干燥料中的碳源含量使得所述第二干燥料焙燒后的碳含量在1.2％-2.0％，所述第三干燥料中的碳源含量使得所述第三干燥料焙燒后的碳含量在0.9％-1.1％。

8.如權利要求6-7任一項所述的制備方法，其特征在于，所述磷酸鐵鋰正極活性材料包括小顆粒磷酸鐵鋰、中顆粒磷酸鐵鋰和大顆粒磷酸鐵鋰，其中，所述小顆粒磷酸鐵鋰的D50粒徑在0.05μm-0.2μm的范圍，所述中顆粒磷酸鐵鋰的D50粒徑在0.2μm-1.0μm的范圍，所述大顆粒磷酸鐵鋰的D50粒徑在1.0μm-10.0μm的范圍，且所述小顆粒磷酸鐵鋰、中顆粒磷酸鐵鋰和大顆粒磷酸鐵鋰在磷酸鐵鋰正極活性材料中的質量占比分別為15％-32％、3％-33％和38％-70％。

9.一種正極片，其特征在于，所述正極片包括集流體和設置在所述集流體表面的正極活性材料層，所述正極活性材料層包括如權利要求1-5任一項所述的磷酸鐵鋰正極活性材料或如權利要求6-8任一項所述的方法制得的磷酸鐵鋰正極活性材料。

10.一種電池，其特征在于，所述電池包括如權利要求9所述的正極片。