一種鋰離子電池正極材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鋰離子電池正極材料，鋰離子電池正極材料包含活性材料和添加劑；添加劑為LiXMYMn1-YO2；其中0.85≤x≤1.1，0.7≤y≤0.9。本發(fā)明通過增加添加劑制得的正極材料，在過放電情況下可以穩(wěn)定負(fù)極電位，使負(fù)電位上升很慢，不至于快速升到析銅電位導(dǎo)致短路，起到防止或者延緩過放電的作用。
【專利說明】一種鋰離子電池正極材料
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本發(fā)明涉及鋰離子電池材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種鋰離子電池正極材料。
【背景技術(shù)】:
[0002]與其他蓄電池相比，鋰離子電池的優(yōu)點在于能量密度高、開路電壓高、比容量大、自放電率低、壽命長、沒有記憶效應(yīng)，目前鋰離子電池的應(yīng)用已經(jīng)從空間技術(shù)，航空，導(dǎo)彈等軍事領(lǐng)域擴(kuò)展到工業(yè)生活領(lǐng)域，被廣泛應(yīng)用于移動電話，筆記本電腦，數(shù)碼相機(jī)等小型電子設(shè)備，特別是近年來鋰電池作為動力電池逐漸應(yīng)用廣泛，應(yīng)用在儲能，電動車等領(lǐng)域中。動力電池對鋰電池的循環(huán)壽命，能量密度，放電能力等提出更高的要求。
[0003]為了提高鋰離子電池的安全性，防止電池在不正確的使用條件下或者其他原因?qū)е碌倪^放電情況，除了外加保護(hù)線路之外，還希望電池本身有一定的防護(hù)能力。

【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0004]為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種鋰離子電池正極材料，使鋰離子電池在過放電情況下有更好的性能，提高鋰離子電池的安全性。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0006]鋰離子電池正極 材料，其特征在于:所述的鋰離子電池正極材料包含活性材料和添加劑；所述的添加劑為LixMy MivyO2 ;其中0.85≤X≤1.1，0.7≤y≤0.9。
[0007]所述的鋰離子電池正極材料，其特征在于:所述的添加劑中的M為Fe、Zn中的至少一種。
[0008]所述的鋰離子電池正極材料，其特征在于:所述的添加劑為LiQ.85Fe(l.7MnQ.302、Li1.1Fe0.gMn0 處、Li。.85Zn0.7Mn0.302、Li1 !Zn0.9Mn0 !O2 中種或多種。
[0009]所述的鋰離子電池正極材料，其特征在于，以鋰離子電池正極材料的百分含量為基準(zhǔn)，所述的添加劑含量不超過20wt%。
[0010]所述的鋰離子電池正極材料，其特征在于，以鋰離子電池正極材料的百分含量為基準(zhǔn)，所述的添加劑含量為7~10wt%。
[0011]所述的鋰離子電池正極材料，其特征在于，所述的添加劑為固體顆粒，顆粒直徑為
0.5 ~9um。
[0012]所述的鋰離子電池正極材料，其特征在于，所述的活性材料為磷酸鐵鋰。
[0013]本發(fā)明的優(yōu)點是:
[0014]本發(fā)明通過增加添加劑制得的正極材料，在過放電情況下可以穩(wěn)定負(fù)極電位，使負(fù)電位上升很慢，不至于快速升到析銅電位導(dǎo)致短路，起到防止或者延緩過放電的作用。
【具體實施方式】:
[0015]為了使本發(fā)明所解 決的技術(shù)問題，技術(shù)方案，有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合【具體實施方式】和實施例，對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。[0016]本發(fā)明同時提供了一種鋰離子電池正極，由本發(fā)明所提供的鋰離子電池正極材料與導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑及溶劑一起配制成漿料后涂覆在正極集電體上，經(jīng)干燥、壓延制備得到。在由本發(fā)明所提供的鋰離子電池正極材料制備正極漿料時，所用導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑及溶劑等可為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的各種物質(zhì)，正極活性、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑及溶劑的比例本發(fā)明也沒有特別限制，可以根據(jù)電池電極正極材料、粘結(jié)劑的組成及所要制備的正極材料的拉漿涂布的粘度和可操作性的要求對物質(zhì)濃度進(jìn)行靈活調(diào)整，方式為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。
[0017]實施例1
[0018]I)正極的制備:
[0019]將70g正極活性材料磷酸鐵鋰，20g添加劑Lia85Fea7Mna3O2Jg粘結(jié)劑聚四氟乙烯，4g導(dǎo)電劑SP，0.5g分散劑PVP，102g溶劑環(huán)丁砜混合攪拌，涂布在鋁箔上烘干輥壓裁切制得正極片。
[0020]2)負(fù)極的制備
[0021]將40g天然石墨，Ig粘結(jié)劑聚四氟乙烯，100g去離子水混合攪拌，涂布在銅箔上烘干輥壓裁切制得負(fù)極片。
[0022]3)電池的制備
[0023]分別將上述正，負(fù)極于聚丙烯膜卷繞成一個鋰離子電池的極芯，加入電解液，注入電池鋁殼中，密封化成制得鋰離子電池。
[0024]實施例2
[0025]采用與實施例1相同的方法和步驟制備正極、負(fù)極和電池，不同的是正極材料中的添加劑為14g的Li1.Pea9MnaiO2,正極活性材料為76g的磷酸鐵鋰。
[0026]實施例3
[0027]采用與實施例1相同的方法和步驟制備正極、負(fù)極和電池，不同的是正極材料中的添加劑為20g的Lia85Zna7Mna3O2，正極活性材料為70g的磷酸鐵鋰。
[0028]實施例4
[0029]采用與實施例1相同的方法和步驟制備正極、負(fù)極和電池，不同的是正極材料中的添加劑為14g的Li1.^na9MnaiO2,正極活性材料為76g的磷酸鐵鋰。
[0030]對比例I
[0031]4)正極的制備:
[0032]將90g正極活性材料磷酸鐵鋰，3g粘結(jié)劑聚四氟乙烯，4g導(dǎo)電劑SP，0.5g分散劑PVP, 102g溶劑環(huán)丁砜混合攪拌，涂布在鋁箔上烘干輥壓裁切制得正極片。
[0033]5)負(fù)極的制備
[0034]將40g天然石墨，Ig粘結(jié)劑聚四氟乙烯，100g去離子水混合攪拌，涂布在銅箔上烘干輥壓裁切制得負(fù)極片。
[0035]6)電池的制備
[0036]分別將上述正、負(fù)極于聚丙烯膜卷繞成一個鋰離子電池的極芯，加入電解液，注入電池鋁殼中，密封化成制得鋰離子電池。
[0037]電化學(xué)性能測試:
[0038] 將實施例1~4及對比例I制備的電池以0.1C充電至4V，擱置10分鐘，而后以
0.1C放電至2.0V;然后將該電池以IC充電至3.4V，擱置10分鐘，而后以IC放電到0V。測得電池在2.0-1.0V下的放電容量及電池在2.0V以上時的放電容量，將電池在2.0-1.0V下的放電容量所占2.0V以上時的放電容量的比例值記錄于表1中。同時,將電池放電到1.0V時，電池負(fù)極的電位值記錄于表1中。
[0039]表1
【權(quán)利要求】
1.一種鋰離子電池正極材料，其特征在于:所述的鋰離子電池正極材料包含活性材料和添加劑；所述的添加劑為LixMyMn1-YO2 ;其中0.85≤X≤1.1，0.7≤y≤0.9。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池正極材料，其特征在于:所述的添加劑中的M為Fe、Zn中的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋰離子電池正極材料，其特征在于:所述的添加劑為Li0.85pe0.7 Mn0 302、Li1 !Fe0.9 Mn0.處、Li0.85Zn0.7 Mn0.302、Li1 !Zn0.9 Mn0.!O2 中種或多種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1~3任一項所述的鋰離子電池正極材料，其特征在于，以鋰離子電池正極材料的百分含量為基準(zhǔn)，所述的添加劑含量不超過20wt%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1~3任一項所述的鋰離子電池正極材料，其特征在于，以鋰離子電池正極材料的百分含量為基準(zhǔn)，所述的添加劑含量為7~10wt%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1~3任一項所述的鋰離子電池正極材料，其特征在于，所述的添加劑為固體顆粒，顆粒直徑為0.5~9um。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池正極材料，其特征在于，所述的活性材料為磷酸鐵鋰。
【文檔編號】H01M4/62GK103972503SQ201410134599
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年4月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月2日
【發(fā)明者】高博, 王偉, 趙夫濤, 姜銀珠, 李俊峰 申請人:蕪湖浙鑫新能源有限公司