[發明專利]一種鋰氟化碳電池正極極片、其制備方法和鋰氟化碳電池

有效

• 申請號: 202011616031.1
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112786822B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 賴江洪;李琦旸;袁中直;劉建華;劉金成
• 申請（專利權）人: 惠州億緯鋰能股份有限公司
• 主分類號: H01M4/04
• 分類號: H01M4/04;H01M4/08;H01M4/58;H01M6/06
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發明涉及一種鋰氟化碳電池正極極片、其制備方法和鋰氟化碳電池。所述鋰氟化碳電池正極極片的孔隙率≥15％。本發明所述鋰氟化碳電池正極極片的孔隙率和壓實密度在此范圍內，使得本發明的鋰氟化碳電池正極極片具有優異的電化學性能：1.有利于正極極片與電解液的接觸，提高正極材料的容量發揮率；2.本發明的鋰氟化碳電池正極極片可以減小電池放電初期的電壓滯后現象；同時，采用本發明的鋰氟化碳電池正極極片組裝成鋰氟化碳電池，可有效降低極片的吸液時間，縮短制備工藝時間；本發明所述鋰氟化碳電池正極極片可以適用于卷繞、疊片等各種電池的要求，應用范圍廣。

技術領域

本發明屬于鋰氟化碳電池技術領域，具體涉及一種鋰氟化碳電池正極極片、其制備方法和鋰氟化碳電池。

背景技術

隨著社會的快速發展，環境污染與傳統能源短缺，人們需要更高效，更環保的能源來替代或補充傳統能源，這導致對混合動力電動汽車、純電動汽車的需求越來越多。電池作為電動車輛的心臟，是當前研究的熱點，鋰離子動力電池曾被認為是電動汽車最具開發潛力的動力電池；然而，隨著鎳、鈷、鋰等貴金屬的開發，鋰離子動力電池原材料大幅度上漲，制約了新能源車輛的推廣與應用；鋰離子動力電池安全性差，回收經濟效益差也是制約其發展的重要因素。

鋰氟化碳電池是目前比能量最高的一次電池體系，其具有安全性好、可長時間帶電貯存、無需維護和激活的優點，廣泛應用于陸、海、空、電各領域。

氟化碳是鋰一次電池正極材料中理論比能量最高的，鋰氟化碳電池實用比能量可高達250～800Wh/kg。此外，鋰氟化碳電池具有工作電壓穩定、自放電小、安全性高等優點，可滿足低到中等放電率用電設備的應用需求。但是由于氟化碳電子導電性受氟化度影響，影響電池在大電流工作條件下的容量性能，使其在高能電池技術領域的發展受限。

目前，為進一步提升鋰氟化碳電池比能量，在正極方面主要方法有：①正極改性或配方優化，采用包覆或者摻雜導電性高的物質；提高CF_x的氟化度；但是以上方法工藝都較為復雜；②提高正極的壓實密度，但是所述方法在一定程度上降低了極片孔隙率，影響吸液。

CN109962240A公開了一種碳納米管為導電劑的鋰氟化碳電池用正極漿料制作方法。所述方法采用含有碳納米管的導電膠為導電劑，制備過程為：先將漿料固體粉末在混合機中攪拌混合，加入溶劑和碳納米管導電膠，加入粘結劑，攪拌，得到鋰氟化碳電池用正極漿料。但是所述方法工藝復雜，且成本較高。

CN107895794A公開了一種高比能鋰氟化碳電池，所述電池利用單質硫改性的氟化碳提高材料有效比容量。但是所述方法工藝復雜。

因此，本領域需要開發一種新型鋰氟化碳電池，所述鋰氟化碳電池具有優異的能量密度，且制備方法簡單，成本低。

發明內容

針對現有技術中的不足，本發明的目的之一在于提供一種鋰氟化碳電池正極極片、其制備方法和鋰氟化碳電池。

為達上述目的，本發明采用以下技術方案：

本發明的目的之一在于提供一種鋰氟化碳電池正極極片，所述鋰氟化碳電池正極極片的孔隙率≥15％，例如16％、18％、19％、20％、22％、25％、26％、28％、30％、32％、35％、26％、38％、40％、42％、45％、46％、48％或50％等。

所述鋰氟化碳電池正極極片包括集流體和設置于所述集流體上的活性材料層；所述活性材料層中包括氯化物。

優選地，所述鋰氟化碳電池正極極片的孔隙率為20％～48％，例如21％、22％、24％、25％、26％、28％、30％、32％、35％、36％、38％、40％、42％、44％、46％或47％等。

本發明所述鋰氟化碳電池正極極片的孔隙率在此優選范圍內，可達到最優的技術效果。