專利名稱：磷酸鐵鋰鋰離子電池正極片及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種磷酸鐵鋰鋰離子電池及其制備方法，尤其地，涉及一種磷酸鐵鋰鋰離子電池正極片及其制備方法。
背景技術(shù)：
在鋰離子電池中，正極材料的選擇和質(zhì)量對鋰離子電池的性能與價格起著決 定性影響。目前常用的正極材料主有氧化鈷鋰(LiCoO2)、氧化錳鋰(LiMn2O4)、氧化鎳鋰 (LiNiO2)、鎳鈷錳多元鋰化物及磷酸鐵鋰(LiFePO4)，其中LiFePCM因其具有價格低廉、環(huán) 保、循環(huán)性能優(yōu)良、材料穩(wěn)定性好等特點而逐漸被應(yīng)用于電動汽車、航天、儲能等領(lǐng)域。對以不同氧化物為正極材料的鋰離子電池，其電池的組成結(jié)構(gòu)、使用的負(fù)極材料、 電解液等都基本相同，主要差異就是正極極片的配方及制片工藝上。而對磷酸鐵鋰鋰電池 而言，尤其是對高功率的磷酸鐵鋰電池，往往采用納米亞微米級的磷酸鐵鋰粉末，粒徑小， 比表面積大，粘結(jié)性能差。因此在使用同種材料的情況下，正極片的制備成為了磷酸鐵鋰電 池的關(guān)鍵技術(shù)。與常規(guī)電池極片制作方法相同，磷酸鐵鋰電池正極片也是將作為正極活性 物質(zhì)LiFePO4與導(dǎo)電劑及粘結(jié)劑制成的漿料涂覆在正極集流體的兩側(cè)。在磷酸鐵鋰鋰電池正極片中，集流體為匯集電流的結(jié)構(gòu)或零件，功用主要是將電 池活性物質(zhì)產(chǎn)生的電流匯集起來以便形成較大的電流對外輸出?；钚晕镔|(zhì)應(yīng)與集流體充分 接觸，并且內(nèi)阻應(yīng)盡可能小為佳。在鋰離子電池中，由于正極充電時電壓高，所以要求正極 集流體耐氧化。鋁箔由于導(dǎo)電性好、延展性好、且在鋁表面形成Al2O3絕緣體(可防止集流 體被氧化而生成LiAl合金，LiAl合金很脆，從而導(dǎo)致集流體強(qiáng)度變差)，故通常用作正極集 流體。而且，在磷酸鐵鋰鋰電池正極片中，正極集流體通常采用光鋁箔。但是在研究中發(fā)現(xiàn)，在磷酸鐵鋰正極漿料制備過程中，當(dāng)磷酸鐵鋰粉末的顆粒粒 徑處于納米到亞微米級時，通過磷酸鐵鋰粉體顆粒與光鋁箔之間的粘結(jié)性差，就其原因在 于磷酸鐵鋰粉體材料處于納米到亞微米級別時，比表面積越大。此時，通常的做法就是提高 粘結(jié)劑的量。但是對于尺寸規(guī)格確定的磷酸鐵鋰鋰離子電池而言，盡管通過增加粘結(jié)劑用量可 滿足磷酸鐵鋰粉體材料與集電極之間的粘結(jié)緊密性，但是活性材料的量相對要減少，從而 導(dǎo)致磷酸鐵鋰鋰離子電池的能量密度降低。此外，在磷酸鐵鋰鋰電池正極片中，粘結(jié)劑通常 采用聚乙烯醇(PVA)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、羧甲基纖維素鈉(CMC)，這些 均是電絕緣高分子化合物，對于尺寸規(guī)格確定的磷酸鐵鋰鋰離子電池而言，當(dāng)粘結(jié)劑量增 大時，需要在導(dǎo)電劑(通常采用石墨、乙炔黑)含量和活性材料量之間進(jìn)行折衷，從而所制得 的電極片在整體上不能達(dá)到非常理想的性能。同時，非導(dǎo)電性高分子材料粘結(jié)劑用量的增加 又在一定程度上增加了極片的絕緣性，從而導(dǎo)致極片的內(nèi)阻增大，影響電池的倍率性能等。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種磷酸鐵鋰鋰離子電池正極片及其制備方法，所述磷酸鐵鋰鋰離子電池正極片在不增加粘結(jié)劑總體用量的情況下不 僅保證納米到亞微米級磷酸鐵鋰粉末顆粒與集流體之間的粘結(jié)性，而且能提高電極片的導(dǎo) 電性。為了達(dá)到上述目的，針對本發(fā)明的第一個方面，本發(fā)明提供了一種磷酸鐵鋰鋰電 池正極片，包括正極集流體、磷酸鐵鋰顆粒、導(dǎo)電劑以及粘接劑，其特征在于，所述正極集流 體為腐蝕造孔的鋁箔，所述磷酸鐵鋰顆粒的粒徑為納米至微米級，所述粘接劑為有機(jī)導(dǎo)電 高分子粘結(jié)劑與不導(dǎo)電高分子粘結(jié)劑的混合物。為了達(dá)到上述目的，針對本發(fā)明的第二個方面，本發(fā)明提供了一種磷酸鐵鋰鋰離 子電池正極片的制備方法，包括步驟制備正極集流體，包括對光鋁箔進(jìn)行去油除污處理、 進(jìn)行化學(xué)或電化學(xué)腐蝕造孔以及進(jìn)行清洗及穩(wěn)定化處理步驟；制備正極漿料，所述正極漿 料包括納米至微納米級磷酸鐵鋰顆粒、導(dǎo)電劑、以及有機(jī)導(dǎo)電高分子粘結(jié)劑和非導(dǎo)電高分 子粘結(jié)劑的混合物；將所述正極漿料涂覆在所述正極集流體上并烘干，以形成電極片半成 品；以及將電極片半成品輥壓至規(guī)定厚度、并裁切至規(guī)定尺寸，以制成磷酸鐵鋰鋰電池用正 極片成品。 在依據(jù)本發(fā)明的磷酸鐵鋰鋰離子電池正極片的制備方法中，優(yōu)選地，磷酸鐵鋰顆 粒的尺寸范圍為50 500nm。在依據(jù)本發(fā)明的磷酸鐵鋰鋰離子電池正極片的制備方法中，優(yōu)選地，所述有機(jī)導(dǎo) 電高分子粘結(jié)劑為摻雜型聚吡咯、聚噻吩、及含極性基團(tuán)的芳香環(huán)的導(dǎo)電聚合物中一種或 多種，所述非導(dǎo)電高分子粘結(jié)劑為聚乙烯醇、聚氧化乙烯、聚偏氟乙烯的一種或多種，所述
極性基團(tuán)包括磺酸基、酰胺基、羰基、磺酰亞胺基。在依據(jù)本發(fā)明的磷酸鐵鋰鋰離子電池正極片的制備方法中，優(yōu)選地，所述有機(jī)導(dǎo) 電高分子粘結(jié)劑為單一的導(dǎo)電高分子聚合物時在混合物中占5 20%。在依據(jù)本發(fā)明的磷酸鐵鋰鋰離子電池正極片的制備方法中，優(yōu)選地，所述有機(jī)導(dǎo) 電高分子粘結(jié)劑為有機(jī)導(dǎo)電高分子聚合物和非導(dǎo)電高分子聚合物的共聚物或包覆物、且在 混合物中占20 50%。在依據(jù)本發(fā)明的磷酸鐵鋰鋰離子電池正極片的制備方法中，優(yōu)選地，所述有機(jī)導(dǎo) 電高分子粘結(jié)劑為摻雜聚吡咯或聚噻吩，含量占整個混合物總量的10 20%，所述非導(dǎo)電 高分子聚合物粘結(jié)劑為聚偏氟乙烯，含量占整個混合物總量的80 90%。本發(fā)明的有益效果如下(1)因為正極集流體是表面造孔的鋁箔，有效的增大了漿料與箔之間的接觸面積， 從而提高了正極材料與正極集流體鋁箔之間的粘接性；(2)因為在本發(fā)明中利用導(dǎo)電聚合物粘結(jié)劑和普通粘結(jié)劑的混合物作為粘結(jié)劑， 其中的導(dǎo)電聚合物粘結(jié)劑包括單獨(dú)的具有高導(dǎo)電性的導(dǎo)電高分子也包括復(fù)合的導(dǎo)電高分 子與普通的聚合物(如PVA、聚氧化乙烯(PEO)、PVDF等)的共聚物或包覆物。以導(dǎo)電高分 子粘結(jié)劑取代部分常規(guī)不導(dǎo)電的粘結(jié)劑，能有效的提高極片的導(dǎo)電性能，降低電池阻抗，單 位面積極片的導(dǎo)電率提高了 2 10倍。(3)在本發(fā)明中利用導(dǎo)電高分子作為粘結(jié)劑，因粘結(jié)劑本身具有一定的導(dǎo)電性能， 還能在一定程度上改善當(dāng)前鋰電行業(yè)因粘結(jié)劑分散不均勻?qū)е聵O片阻抗分布不均，從而造 成各處電流密度不一的狀況。
具體實施例方式首先說明依據(jù)本發(fā)明的磷酸鐵鋰鋰電池正極片。依據(jù)本發(fā)明的磷酸鐵鋰鋰電池正極片包括正極集流體、磷酸鐵鋰顆粒、導(dǎo)電劑以及粘接劑，其中所述正極集流體為腐蝕造孔的鋁箔，所述磷酸鐵鋰顆粒的粒徑為納米至微 米級，所述粘接劑為有機(jī)導(dǎo)電高分子粘結(jié)劑與不導(dǎo)電高分子粘結(jié)劑的混合物。在依據(jù)本發(fā)明的磷酸鐵鋰鋰電池正極片中，優(yōu)選地，所述腐蝕鋁箔的厚度為 15-100um，表面造孔率為20-80%，造孔的孔徑為0. 1 lum。在依據(jù)本發(fā)明的磷酸鐵鋰鋰電池正極片中，優(yōu)選地，磷酸鐵鋰粉末的尺寸范圍為 50 500nm。在依據(jù)本發(fā)明的磷酸鐵鋰鋰電池正極片中，優(yōu)選地，所述有機(jī)導(dǎo)電高分子粘結(jié)劑 為摻雜型聚吡咯、聚噻吩、及含極性基團(tuán)的芳香環(huán)的導(dǎo)電聚合物中一種或多種，所述非導(dǎo)電 高分子粘結(jié)劑為聚乙烯醇、聚氧化乙烯、聚偏氟乙烯的一種或多種，所述極性基團(tuán)可包括磺
酸基、酰胺基、羰基、磺酰亞胺基。在依據(jù)本發(fā)明的磷酸鐵鋰鋰電池正極片中，優(yōu)選地，所述有機(jī)導(dǎo)電高分子粘結(jié)劑 為單一的導(dǎo)電高分子聚合物時在混合物中占5 20%。在依據(jù)本發(fā)明的磷酸鐵鋰鋰電池正極片中，優(yōu)選地，所述有機(jī)導(dǎo)電高分子粘結(jié) 劑為有機(jī)導(dǎo)電高分子聚合物和非導(dǎo)電高分子聚合物的共聚物或包覆物、且在混合物中占 20 50%。在依據(jù)本發(fā)明的磷酸鐵鋰鋰電池正極片中，優(yōu)選地，所述有機(jī)導(dǎo)電高分子粘結(jié)劑 為摻雜聚吡咯或聚噻吩，含量占整個混合物總量的10 20%，所述非導(dǎo)電高分子聚合物粘 結(jié)劑為聚偏氟乙烯，含量占整個混合物總量的80 90%。下面詳細(xì)說明依據(jù)本發(fā)明的磷酸鐵鋰鋰離子電池正極片的制備方法。在依據(jù)本發(fā)明的磷酸鐵鋰鋰電池正極片的制備方法中，包括步驟制備正極集流 體；制備正極漿料；將所述漿料涂覆在正極集流體上并烘干，以形成電極片半成品；以及將 電極片半成品輥壓至規(guī)定厚度、并裁切至規(guī)定尺寸，以制成磷酸鐵鋰鋰電池用正極片成品。首先說明制備正極集流體的步驟，主要包括(1)對光鋁箔進(jìn)行去油除污處理用于集流體的鋁箔在生產(chǎn)過程中表面可能存在油污或防粘劑，另一方面在運(yùn)輸或 儲存過程中表面也可能粘有灰塵雜質(zhì)等，若不加以去除將影響漿料與箔基體之間的附著與 粘結(jié)性能。因此本發(fā)明在集流體腐蝕造孔增大表面積前增加一道去油污除雜工序，再進(jìn)行 表面腐蝕造孔，增大比表面，具體工藝如下例如，可先進(jìn)行兩次堿洗先用1 10% MOH或MCO3 (M可以為堿金屬或堿土金屬 元素)溶液清洗箔面，進(jìn)行脫脂除膜，以活化鋁箔表面，利于后續(xù)腐蝕。溶液溫度60 70°C， 處理時間30s 3min。再用10 30%的Na2HP04或Na3PO4及含有陰離子表面活性劑(如 磺酸鹽、磷酸酯鹽等)、有機(jī)還原劑(如草酸、檸檬酸等)溶液進(jìn)行二次清洗除去表面殘留 堿。(2)對處理過的光箔進(jìn)行腐蝕造孔將處理過的鋁箔在混合酸中進(jìn)行化學(xué)或電化學(xué)交流腐蝕。
化學(xué)腐蝕方法一般用酸進(jìn)行浸蝕，采用的酸主要包括磷酸、硫酸、硝酸、草酸、醋 酸、苯甲酸、檸檬酸。電化學(xué)交流腐蝕時，為獲得較大的比表面積，一般采用鹽酸、硫酸、草酸的混合酸 作為腐蝕溶液，其中鹽酸3. 5 6. ON ；硫酸0. 1 0. 25N ；草酸5 15g/L ；Al3+ 0. 5 1.8N(N為當(dāng)量濃度)。經(jīng)酸液處理后，鋁箔表面形成的蝕孔密度達(dá)106 109個/cm2。腐 蝕孔徑約0. 1-1 μ m。在依據(jù)本發(fā)明的磷酸鐵鋰鋰電池正極片的制備方法中，優(yōu)選地，所述腐蝕鋁箔的 厚度為15-100um，表面造孔率為20-80%，造孔的孔徑為0. 1 lum。(3)對腐蝕箔進(jìn)行清洗及穩(wěn)定化處理。 將腐蝕后的箔進(jìn)行清洗，洗去多余的金屬離子及蝕孔中的殘留的臟物和余酸。例如，先用0. 1 0. 5N硫酸或硝酸清洗處理后，再用磷酸二氫銨溶液浸泡，可增強(qiáng) 腐蝕孔的耐水性，使其更穩(wěn)定。鋁箔腐蝕后，比表面積大大提高，從而增加了與正極漿料的 接觸面積，使?jié){料與箔的結(jié)合力增強(qiáng)。其次，說明制備正極漿料的步驟。在本發(fā)明中，正極漿料包括納米至微納米級磷酸鐵鋰顆粒、導(dǎo)電劑、有機(jī)導(dǎo)電高分 子粘結(jié)劑、非導(dǎo)電高分子聚四氟粘結(jié)劑。例如，按漿料固含量為40 60%稱取一定量的NMP溶劑，并預(yù)留溶劑總量的5% 用于調(diào)節(jié)最終漿料的黏度。將按一定比例稱取的PVDF與導(dǎo)電聚合物的混合高分子材料加 入到上述溶劑中，攪拌0. 5 1. 5h，至混合物完全溶解，再加入導(dǎo)電劑攪拌Ih后，將烘烤后 的納米亞微米級磷酸鐵鋰粉末加入到上述導(dǎo)電漿料中，在4000 8000r/min的高速攪拌 下，攪拌6 10h，抽真空保存漿料備用。在制備正極漿料的步驟中，磷酸鐵鋰材料粒徑的范圍和混合粘結(jié)劑的用量與組成 是關(guān)鍵的兩個因素。磷酸鐵鋰材料不僅電子導(dǎo)電性能差，而且離子導(dǎo)電性能也非常差。這是因為當(dāng)Li+ 在LiFePO4中嵌入脫出時，LiFePO4的晶格會相應(yīng)的產(chǎn)生膨脹和收縮，但其晶格中八面體之 間的PO4四面體使體積變化受到限制，導(dǎo)致Li+在材料中的擴(kuò)散速率很低。因此，LiFePO4的 粒子半徑的大小對電極容量有很大的影響。粒子半徑越大，Li+粒子的固相擴(kuò)散路程越長， Li+的嵌入脫出就越困難，LiFePO4W容量的發(fā)揮就愈受到限制。而且Li+在LiFePO4中的 嵌脫過程，是一個兩反應(yīng)，LiFePO4相和FePO4相共存，因此Li+的擴(kuò)散要經(jīng)過兩相的界面，這 更增加了擴(kuò)散的困難。有效調(diào)控LiFePO4的粒子尺寸是改善LiFePO4中鋰離子的擴(kuò)散能力 的關(guān)鍵，也是有效提升電池大倍率性能的可靠方法。因此，本發(fā)明所涉及的磷酸鐵鋰材料均采用納米亞微米級的磷酸鐵鋰粉末，粉體 顆粒的尺寸范圍為50 500nm，為保證電池在大電流工作狀態(tài)下，電流密度的一致性與均 勻性，還須有效控制材料尺寸的均一性，一般材料在制造完成后都必須經(jīng)過一個粒度分選 過程，可將材料粒徑控制在200nm范圍內(nèi)波動。在依據(jù)本發(fā)明的磷酸鐵鋰鋰電池正極片的制備方法中，優(yōu)選地，所述有機(jī)導(dǎo)電高 分子粘結(jié)劑為摻雜型聚吡咯、聚噻吩、及含極性基團(tuán)的芳香環(huán)的導(dǎo)電聚合物中一種或多種， 或者其中的一種或多種與普通粘結(jié)劑如PVA、PEO、PVDF的共聚物或包覆物，所述非導(dǎo)電高 分子粘結(jié)劑為聚乙烯醇、聚氧化乙烯、聚偏氟乙烯的一種或多種，所述混合物可為所述的導(dǎo)電型高分子粘結(jié)劑和所述非導(dǎo)電型高分子粘結(jié)劑的混合物，所述極性基團(tuán)可包括磺酸基、
酰胺基、羰基、磺酰亞胺基。 在依據(jù)本發(fā)明的磷酸鐵鋰鋰電池正極片的制備過程中，優(yōu)選地，所述有機(jī)導(dǎo)電高 分子粘結(jié)劑為單一的導(dǎo)電高分子聚合物時在混合物中占5 20%。所述有機(jī)導(dǎo)電高分子粘 結(jié)劑為導(dǎo)電高分子聚合物與非導(dǎo)電高分子聚合物的共聚物或包覆物時，優(yōu)選所述有機(jī)導(dǎo)電 高分子粘結(jié)劑在混合物中占20 50%。目前，工業(yè)生產(chǎn)過程中，磷酸鐵鋰電池油系體系正極一般以單獨(dú)的PVDF作為粘結(jié) 齊U，水系體系聚丙烯類衍生聚合物作為粘結(jié)劑，不管是水系還是油系體系，目前粘結(jié)都是非 導(dǎo)電類物質(zhì)。在本發(fā)明中，在保證粘結(jié)性能的情況下，希望該類物質(zhì)用量越少越好，這不僅 能減少粘結(jié)劑占用活性物質(zhì)的空間，也降低了極片因粘結(jié)劑使用帶來的阻抗，由此，本發(fā)明 提出了以導(dǎo)電聚合物混合普通粘結(jié)劑來作為電池粘結(jié)劑，以增強(qiáng)極片的導(dǎo)電性能，提升倍 率放電性能等。然而由于導(dǎo)電聚合物其本身的性能特性及分子結(jié)構(gòu)特性所決定，其本身的 粘結(jié)性能相對聚氟類粘結(jié)劑要差一些，因此，不能以單獨(dú)的導(dǎo)電聚合物替代目前的常規(guī)導(dǎo) 電劑如PVDF。本發(fā)明對混合粘結(jié)劑的組成及用量進(jìn)行了相關(guān)試驗，根據(jù)混合粘結(jié)劑對極 片的粘結(jié)情況及使用后極片導(dǎo)電性能的變化優(yōu)選出導(dǎo)電聚合物的種類及百分含量，當(dāng)使用 80 90 %的PVDF、10 20 %的摻雜聚吡咯或是聚噻吩，極片在粘結(jié)性能與導(dǎo)電性能取得了 相對滿意的結(jié)果。
第三，說明將正極漿料涂覆在正極集流體上并烘干的步驟。在該步驟中，可以間歇 或連續(xù)的方式將漿料以涂敷在處理后的鋁箔上，涂敷速度控制在以將極片徹底烘干的最短 停留時間為準(zhǔn)。 最后，說明輥壓分切步驟。在該步驟中，根據(jù)所制電池尺寸及性能要求，選擇合適 的壓實密度及分切尺寸進(jìn)行極片輥壓與分切，分切后的極片真空保存?zhèn)溆?。下面給出依據(jù)本發(fā)明所述方法制備的磷酸鐵鋰正極片的實驗實例，同時給出對比 例。其性能對比如表1所示。其中，極片導(dǎo)電性能(電導(dǎo)率)是通過電化學(xué)工作站測量相 同面積極片的電阻來進(jìn)行確定的。表 1
試驗編號集流體腐蝕方法 粘結(jié)劑PVDF量導(dǎo)電聚合物量極片電導(dǎo)率 從上表可以看出，因為正極集流體是表面造孔的鋁箔，有效的增大了漿料與箔之 間的接觸面積，從而提高了正極材料與正極集流體鋁箔之間的粘接性，從而能有效地提高 極片的導(dǎo)電性能。因為在本發(fā)明中，采用了導(dǎo)電聚合物粘結(jié)劑和普通粘結(jié)劑的混合物作為粘結(jié)劑， 以導(dǎo)電高分子粘結(jié)劑取代部分常規(guī)不導(dǎo)電的粘結(jié)劑，能有效地提高極片的導(dǎo)電性能，降低 電池阻抗，單位面積極片的導(dǎo)電率提高了 2 10倍。此外，因為在本發(fā)明中利用導(dǎo)電高分子作為粘結(jié)劑，而粘結(jié)劑本身具有一定的導(dǎo) 電性能，還能在一定程度上改善當(dāng)前鋰電行業(yè)因粘結(jié)劑分散不均勻?qū)е聵O片阻抗分布不 均，從而造成各處電流密度不一的狀況。盡管從試驗對比結(jié)果來看使用交流腐蝕箔的極片導(dǎo)電性能要略優(yōu)于化學(xué)腐蝕箔， 但考慮到通電進(jìn)行交流腐蝕是一個比較復(fù)雜的過程，而且能耗較高，成本高。而采用化學(xué)腐 蝕流程相對簡單，只須在配置好的酸溶液中進(jìn)行浸蝕，對箔基體的強(qiáng)度和韌性不存在很大 的影響。因此本發(fā)明除驗證試驗外其余的鋁箔均采用酸溶液進(jìn)行化學(xué)腐蝕。
權(quán)利要求
一種磷酸鐵鋰鋰電池正極片，包括正極集流體、磷酸鐵鋰顆粒、導(dǎo)電劑以及粘接劑，其特征在于，所述正極集流體為腐蝕造孔的鋁箔，所述磷酸鐵鋰顆粒的粒徑為納米至微米級，所述粘接劑為有機(jī)導(dǎo)電高分子粘結(jié)劑與不導(dǎo)電高分子粘結(jié)劑的混合物。
2.如權(quán)利要求1所述的磷酸鐵鋰鋰電池正極片，其特征在于，所述腐蝕鋁箔的厚度為 15-100um，表面造孔率為20-80%，造孔的孔徑為0. 1 lum。
3.如權(quán)利要求1所述的磷酸鐵鋰鋰電池正極片，其特征在于，磷酸鐵鋰顆粒的尺寸范 圍為50 500nm。
4.如權(quán)利要求1所述的磷酸鐵鋰鋰電池正極片，其特征在于，所述有機(jī)導(dǎo)電高分子粘 結(jié)劑為摻雜型聚吡咯、聚噻吩、及含極性基團(tuán)的芳香環(huán)的導(dǎo)電聚合物中一種或多種，所述非 導(dǎo)電高分子粘結(jié)劑為聚乙烯醇、聚氧化乙烯、聚偏氟乙烯的一種或多種，所述極性基團(tuán)包括 磺酸基、酰胺基、羰基、磺酰亞胺基。
5.如權(quán)利要求1所述的磷酸鐵鋰鋰電池正極片，其特征在于，所述有機(jī)導(dǎo)電高分子粘 結(jié)劑為單一的導(dǎo)電高分子聚合物時在混合物中占5 20%。
6.如權(quán)利要求1所述的磷酸鐵鋰鋰電池正極片，其特征在于，所述有機(jī)導(dǎo)電高分子粘 結(jié)劑為有機(jī)導(dǎo)電高分子聚合物和非導(dǎo)電高分子聚合物的共聚物或包覆物、且在混合物中占 20 50%。
7.如權(quán)利要求1所述的磷酸鐵鋰鋰電池正極片，其特征在于，其特征在于，所述有機(jī)導(dǎo) 電高分子粘結(jié)劑為摻雜聚吡咯或聚噻吩，含量占整個混合物總量的10 20%，所述非導(dǎo)電 高分子聚合物粘結(jié)劑為聚偏氟乙烯，含量占整個混合物總量的80 90%。
8.一種磷酸鐵鋰鋰電池正極片的制備方法，包括步驟制備正極集流體，包括對光鋁箔進(jìn)行去油除污處理、進(jìn)行化學(xué)或電化學(xué)腐蝕造孔以及 進(jìn)行清洗及穩(wěn)定化處理步驟；制備正極漿料，所述正極漿料包括納米至微納米級磷酸鐵鋰顆粒、導(dǎo)電劑、以及有機(jī)導(dǎo) 電高分子粘結(jié)劑和非導(dǎo)電高分子粘結(jié)劑的混合物；將所述正極漿料涂覆在所述正極集流體上并烘干，以形成電極片半成品；以及將電極片半成品輥壓至規(guī)定厚度、并裁切至規(guī)定尺寸，以制成磷酸鐵鋰鋰電池用正極 片成品。
9.如權(quán)利要求8所述的磷酸鐵鋰鋰電池正極片的制備方法，其特征在于，所述腐蝕造 孔通過采用混合酸的化學(xué)腐蝕方法來實現(xiàn)，或采用交流脈沖法在不同的腐蝕液中對光箔進(jìn) 行腐蝕電化學(xué)方法對光箔進(jìn)行腐蝕處理來實現(xiàn)的。
10.如權(quán)利要求8所述的磷酸鐵鋰鋰電池正極片的制備方法，其特征在于，所述腐蝕鋁 箔的厚度為15-100um，表面造孔率為20-80%，造孔的孔徑為0. 1 lum。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種磷酸鐵鋰鋰離子電池正極片及其制備方法，所述磷酸鐵鋰鋰電池正極片包括正極集流體、磷酸鐵鋰顆粒、導(dǎo)電劑以及粘接劑，其特征在于，所述正極集流體為腐蝕造孔的鋁箔，所述磷酸鐵鋰顆粒的粒徑為納米至微米級，所述粘接劑為有機(jī)導(dǎo)電高分子粘結(jié)劑與不導(dǎo)電高分子粘結(jié)劑的混合物。采用本發(fā)明的磷酸鐵鋰鋰離子電池正極片，提高了正極材料與正極集流體鋁箔之間的粘接性，提高極片的導(dǎo)電性能，改善了極片阻抗分布不均的情況。
文檔編號H01M4/136GK101867037SQ20101020750
公開日2010年10月20日 申請日期2010年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月23日
發(fā)明者楊紅平, 紀(jì)力榮 申請人:深圳清華大學(xué)研究院;東莞萬利信新材料元件有限公司