电池用微胶囊和正极材料及其制法和应用的制作方法

电池用微胶囊和正极材料及其制法和应用的制作方法
【专利摘要】本发明涉及锂离子二次电池领域，具体涉及一种电池用微胶囊和正极材料及其制备方法和应用，该微胶囊包括芯核部分和外壳部分，其中，所述芯核部分包括还原性物质和/或阻燃性化合物，所述外壳部分为高分子物质，所述芯核部分的重量份为30-100，所述外壳部分的重量份为10-110，所述微胶囊的粒径为0.01-20μm；该正极材料由上述微胶囊与基础正极材料共混复合得到。本发明所述正极材料在电池遇到针刺、过充、挤压、过火等条件使内部升温失控情况下，微胶囊会熔化覆盖于正极材料表面，增大材料的体积电阻率，同时释放出还原性化合物或阻燃性化合物，降低电池高温诱发的燃烧和爆炸现象的产生。
【专利说明】电池用微胶囊和正极材料及其制法和应用

【技术领域】
[0001] 本发明涉及裡离子二次电池领域，具体涉及一种经还原性或阻燃性微胶囊改性的 正极材料，即一种电池用微胶囊和正极材料及其制备方法和应用。

【背景技术】
[0002] 裡离子二次电池由于具有能量密度高、工作电压高、循环寿命长等优点，而被广泛 用作各种移动设备的电源、储能电站，甚至在航空、航天、航海、汽车、医疗设备等领域中逐 步取代其他的传统电池。
[0003] 作为近年来出现的裡离子二次电池电动车（如日本丰田产普瑞斯，美国特斯拉公 司产的特斯拉电动车等，比亚迪公司产F6铁电池电动车，W及各地近年推出的电动大己 等），W及电胆存能站等，其使用特点是将大量能量密度高的裡离子电池集中存放在一起， 通过电能管理系统进行充/放电等反复使用。在上述设备的商业化过程中，裡离子二次电 池的安全性一直是各生产厂商及应用终端客户密切关注的重点领域，近年来电动车在充电 使用过程中起火事故等报道屡屡见于报端，该一方面是因为使用者操作不规范，例如曾经 有从楼房高层"空降"插座给楼下的电动车充电的报道；另一方面也由于裡离子二次电池本 身结构复杂，体积能量密度高，例如曾报道，2013年10月1日和18日，美国和墨西哥分别 有一辆美国电动车公司特斯拉的Model S在道路上撞击物体导致电池起火。2013年11月 7日，Model S在美国再度发生火灾。目前裡离子二次电池使用的正极材料目前主要集中 于钻酸裡，裡媒钻猛氧，裡媒钻铅氧，磯酸铁裡等材料，负极材料主要有石墨，娃碳，硬碳，软 碳，W及铁酸裡等材料。随着电动车市场的启动，W及电动车单车电池耗量较大，迫切需要 一些价廉易得，安全性能可靠的裡离子电池用正极材料。从能量密度要求看，动力电池正极 只有钻媒猛氧裡H元和钻酸裡及其惨杂材料能满足要求，负极W碳类材料为主，但该些正 极材料安全性较差使其在动力电池发展受限，如能提高或改善上述材料安全性，对动力型 裡离子二次电池发展将起积极作用。因此，对商业使用的正极材料进行改性W提高裡离子 二次电池安全性是行业的重要研究领域。
[0004] 研究表明，正极材料导致裡离子二次电池的安全风险的主要机理是；裡离子从正 极材料迁移，导致过渡元素价位提升，过渡元素在高氧化状态时易发生分解反应，一定温度 下释放出活性氧；另一方面，高氧化态过渡元素在一定温度下对电解液中的有机溶剂（如 EC、DEC、PC、DMC、EMC等）有催化分解作用，上述因素叠加致使电池安全性能恶化，并进一步 发生燃烧/爆炸等事故的风险增加。基于上述原理，通过Al、Ti、Zr等元素氧化物对正极材 料进行包覆，对电解液与正极表面接触起阻隔作用，从而降低电解液分解的可能，该成为正 极材料提高安全性的主要技术路线。
[0005] 微胶囊或者说微胶束（微胶囊/微胶束）技术首先由NCR公司的Green和 Schleicher于1953年开发，当时的目的是为了生产无色的复印纸，自那时W来，微胶囊/束 技术发展很快。
[0006] 很多公开和专利文献已经提出了制备微胶囊/束的方法。
[0007] 中国专利CN00103439. 1提出了 "粉末化微胶囊及其制备方法"，涉及可发挥优良 分散性的微胶囊W及该微胶囊的制备方法。粉末化微胶囊的制备方法包括下列步骤：（1) 在含阴离子性水溶性高分子物质的水溶液中分散疏水性物质的第一步骤；（2)向上述水溶 液中加入氨基酵树脂，配制含有在疏水性物质表面上形成树脂薄膜的微胶囊浆液的第二步 骤；W及，（3)包括步骤a)或b)的第H步骤；a)从上述浆液中除去上述水溶液，用表面活 性剂处理回收的微胶囊的步骤，b)为使阴离子性水溶性高分子物质相对于粉末化微胶囊的 含量为0. 01重量％ ^下，从上述浆液中除去上述水溶液的步骤。
[0008] 中国专利CN99114035. 4提出了 "一种含有化疗药的微胶囊及成囊方法"，其W - 种W化疗药为囊也物，己基纤维素为囊壁的含有化疗药的微胶囊的成囊方法，其主要步骤 为；配制囊壁有机溶液，降温凝聚成囊，微胶囊蜡封、干燥、用钻60福照消毒。本发明分散 性、缓释性良好。
[0009] 中国专利CN00118988. 3提出了 "微胶囊及其制备方法"，提供微胶囊，其平均粒径 为0. 01?3 y m，胶囊化剂为亲水性高分子凝胶剂，其主成分优选加热冷却可固化的亲水性 高分子凝胶剂。本方法没有内油相的损失，效率高，容易控制胶囊粒径。另外，对亲水性微 胶囊包衣，可得到在空气中收缩少、在各种介质中分散性良好、且内包成分在介质中溶出少 的微胶囊。
[0010] 中国专利CN00811021. 2提出了 "制造充气微胶囊的多步法"，在该方法的一个步 骤中，形成壳的物质进行聚合。通过构建法，在空间和/或时间上单独的步骤中形成微胶 囊。聚合反应是在中等揽拌下进行的，而微胶囊是在分散条件下构建的。
[0011] 中国专利CN200510061356. 7提出了"一种制备中空微胶囊的方法"W胶体二氧化 娃微粒为核，先在其表面接枝双键；然后在聚己帰基化咯焼丽存在下，将丙帰酸或甲基丙帰 酸聚合，生成的聚合物接在二氧化娃微粒表面形成聚合物超薄膜，再用氨氣酸去除二氧化 娃后，得到了中空微胶囊。本发明方法工艺简单、材料易得、聚合速率快，适合于工业化生 产。制得的微胶囊可用于胃肠给药系统和其它生物医药等领域。


【发明内容】

[0012] 本发明解决的技术问题是；裡离子二次电池在过充、针刺、挤压、过火等情况下存 在燃烧、爆炸的安全问题，而正极材料中过渡元素的高氧化价位及其释氧特性对上述问题 起到诱发或助长的作用；因此，如何有效降低正极材料在裡离子二次电池安全问题的负面 作用，是本发明的首要任务。且本发明人锐意研究后发现，目前，采用微胶囊工艺制备功能 材料主要集中于医药、农药、染料、涂料、炸药等工业领域，主要包含芯核材料和外壳材料， 主要借鉴点在于其缓释性及微小结构性能，对于本发明具有一定的借鉴意义。但将微胶囊 技术用于制备裡离子二次电池正负极材料改性则未见报道。
[0013] 常规正极材料安全改性主要通过元素或化合物包覆，其原理是通过包覆降低电解 液与正极材料的接触，W降低电解液的分解和燃烧，上述方法虽然对安全性提高有一定价 值，但遇滥用条件（过充、针刺、挤压、过火等）下则对其无安全改善。本发明产品则通过安 全型微胶囊的复合，在普通工况条件下，不影响裡离子二次电池的正常性能发挥，在滥用条 件引发的电池内部温度快速上升时，微胶囊快速破裂或溶解释放出还原性、阻燃性化合物， 减缓或降低安全问题继续发生。
[0014] 即本发明的发明点在于提出采用含有还原性物质或阻燃性化合物的微胶囊来作 为正极材料的前驱物制备结构组成可调节，性能稳定可靠的微胶囊微粉体，再进一步将上 述微胶囊复合到正极材料上并考察其使用效果。本发明涉及裡离子二次电池用微胶囊的制 备方法及其应用。
[0015] 具体而言，在本发明的一种优选方案中：
[0016] 本发明提供一种安全型裡电池正极材料及其制备方法，将具有Li,Co〇2、Li,Ni〇2、 LizMn〇2、LizC〇i _ b+y)NixMny〇2、LizNixMrii _ 典、LizNixC〇yM(i_x_y)〇2、LizFeP〇4 或 LizMn2〇4 -种或 W上基体晶体结构（其中0<x<l、0<y<l、x+y < 1、z > 1，M为元素；Al、Ti、Mg等 元素）W及xLi〇2 ? (1 - x)LiMnyMi_y〇2其中M为过渡金属（Ni、Co等一种或多种元素）等结 构裡电池用基础正极材料。粒径值《))在4?25 y m之间的基础正极材料在粉体混合机内 5-5(TC条件下与安全电池用微胶囊进行复合。其中电池用微胶囊与基础正极材料的混合重 量比例为（0. 1?30) ; (20?500)。
[0017] 本发明所用电池用微胶囊由芯核部分和外壳部分组成，在本发明的一种优选方案 中：
[0018] 电池用微胶囊的制备方法为：取10?50g还原性化合物和/或阻燃型化合物作 为芯核物质加入浓度为3?30%的聚合物中，然后经喷雾干燥、乳化造粒或冷冻结晶等方 法制备成电池用微胶囊，其粒径为0.01?20ym，芯核物质与外壳物质重量比为（30-100): (10?110)。外壳部分材料为聚己帰，聚碳酸醋，聚对苯二甲酸己二醋（PET)，聚偏氣己帰 (PVD巧、聚丙帰树脂、聚四氣己帰树脂、聚氨醋树脂、聚己帰醇树脂、环氧树脂、聚丙帰酸树 脂等其中一种或多种，上述原料或产品物质可商品物存在，也可制备的中间态如 溶液、乳液、W及息浊液存在，上述材料在6(TC条件下对于甲基化咯焼丽类溶剂、裡离子二 次电池用醋类溶剂具有溶解/溶胀性能低，电化学性质稳定等特点，优选聚四氣己帰。
[0019] 具体来说，针对现有技术的不足，本发明提供了如下技术方案：
[0020] -种电池用微胶囊，其特征在于，包括芯核部分和外壳部分，其中，所述芯核部分 包括还原性物质和/或阻燃性化合物，所述外壳部分为高分子物质，所述芯核部分的重量 份为30-100,所述外壳部分的重量份为10-110,所述微胶囊的粒径为0. 01-20 ym。
[0021] 优选的，上述微胶囊中，所述微胶囊的粒径为l-20ym。
[0022] 优选的，上述微胶囊中，所述芯核部分包括还原性物质和阻燃性化合物。
[0023] 优选的，上述微胶囊中，所述微胶囊中芯核部分和外壳部分的质量比为0. 5-2. 5 : 1〇
[0024] 优选的，上述微胶囊中，所述微胶囊的粒径为0. 1-20 ym，优选为1-10 ym。
[00巧]优选的，上述微胶囊中，所述还原性物质选自金属、金属还原性化合物或有机还原 性化合物的一种或两种W上，所述阻燃性化合物选自有机和/或无机阻燃剂。
[0026] 优选的，上述微胶囊中，所述金属选自还原性铁粉、铅粉、镇粉或锋粉的一种或两 种W上；所述金属还原性化合物为化（II )化合物，所述有机还原性化合物选自含轻基、 氨基或酵基中一种或两种W上基团的有机化合物；所述无机阻燃剂选自含有铅、镇、键、钢 或锋的化合物，所述化合物选自金属氧化物、氨氧化物、磯酸盐或测酸盐中的一种或两种W 上；所述有机阻燃剂选自含团脂肪姪、含团芳香姪、有机麟化合物或不同于前述含团脂肪姪 和含团芳香姪的团代化合物。
[0027] 其中，所述有机还原性化合物在常态下能稳定存在。
[0028] 优选的，上述微胶囊中，所述金属还原性化合物选自磯酸亚铁、草酸亚铁或磯酸亚 铁裡的一种或两种W上，所述无机阻燃剂为氨氧化铅，所述有机阻燃剂为十漠联苯離。
[0029] 优选的，上述微胶囊中，所述外壳部分为高分子物质，选自聚己帰，聚碳酸醋、聚对 苯二甲酸己二醋、聚偏氣己帰、聚丙帰树脂、聚四氣己帰树脂、聚氨醋树脂、聚己帰醇树脂、 环氧树脂、聚丙帰酸树脂或上述聚合物的接枝共聚物中的一种或两种W上，优选为聚四氣 己帰、聚偏二氣己帰或聚己帰。
[0030] 优选的，上述微胶囊中，所述外壳部分为聚四氣己帰，芯核部分为十漠联苯離和磯 酸亚铁裡；所述外壳部分的重量份为50-70,所述十漠联苯離的重量份为80-85,所述磯酸 亚铁裡的重量份为55-65。
[0031] 优选的，上述微胶囊中，所述外壳部分为聚己帰，所述芯核部分为金属铅和无团焼 基麟酸盐，且所述外壳部分的重量份为100-110,所述金属铅重量份为45-55,所述无团焼 基麟酸盐的重量份为25-35。
[003引优选的，上述微胶囊用于制备裡电池。
[0033] 优选的，上述微胶囊用于制备裡电池用正极材料。
[0034] 本发明还提供上述微胶囊在制备电池用正极材料中的应用。
[00巧]优选的，上述微胶囊的应用中，所述电池是裡离子二次电池。
[0036] 本发明还提供上述微胶囊的制备方法，通过将还原性物质和/或阻燃性化合物作 为芯核部分与作为外壳部分的高分子物质复合得到。
[0037] 优选的，上述制备方法中，包括下述步骤：
[0038] 将所述芯核部分和外壳部分通过分散、乳化造粒或冷冻结晶的方法后，经喷雾干 燥，制得微胶囊。
[0039] 优选的，上述制备方法中，所述外壳部分W中间态存在，所述中间态包括溶液、乳 液或息浊液。
[0040] 优选的，上述制备方法中，喷雾干燥法的干燥温度为40-95°C。
[0041] 本发明还提供一种裡电池正极材料，其特征在于，通过上述裡电池用基础正极材 料与上述微胶囊复合得到。
[0042] 优选的，上述正极材料中，所述微胶囊包覆在裡电池用基础正极材料表面，或分散 于所述基础正极材料中。
[0043] 优选的，上述正极材料中，所述基础正极材料的表面分散有连续或者是不连续的 微胶囊。
[0044] 优选的，上述正极材料中，所述裡电池用基础正极材料选自LizCo化、LizNi化、 LizMnOg、LizC〇i _ (x+y)NixMny〇2、LizNixMrii _ 典、LizFeP〇4、LizMn2〇4、LizNixC〇yM(i_x_y)〇2 或 xLi〇2 .(1 -x)LiMnyM'i_y〇2的一种或两种W上基体晶体结构，其中，0 < X < 1、0 < y < 1、0 < x+y < l、z > 1，M选自Al、Ti、Mg、Cr或Zr的一种或两种W上，M'为过渡金属，选自Ni 或Co的一种或两种。
[0045] 优选的，上述正极材料中，所述裡电池用基础正极材料的重量份为20-500,所述微 胶囊的重量份为0.1-30。
[0046] 优选的，上述正极材料中，所述裡电池用基础正极材料为多晶裡媒钻猛氧，所述裡 电池用基础正极材料与微胶囊的重量份比为（20-25) ; (1-5);
[0047] 其中，所述微胶囊包括外壳部分和芯核部分，所述外壳部分为聚己帰，所述芯核部 分为金属铅和无团焼基麟酸盐，且所述外壳部分、金属铅和无团焼基麟酸盐的重量份比为 (100-110) ：(45-55) ：(25-35)〇
[0048] 优选的，上述正极材料中，所述的正极材料的粒径为4-25 y m，优选为10-23 y m。
[0049] 优选的，上述正极材料中，所述的正极材料800次循环容量保持率> 80%。
[0050] 本发明还提供上述正极材料的制备方法，包括下述步骤：
[0051] 将微胶囊与裡电池用基础正极材料W粉体形式于5-5CTC复合得到裡电池正极材 料。
[0052] 优选的，上述正极材料的制备方法中，包括下述步骤：
[0053] 将微胶囊与裡电池用基础正极材料W粉体形式于5-5CTC共混得到所述裡电池正 极材料。
[0054] 本发明还提供一种裡离子电池，其中，其采用上述正极材料制成正极。
[0055] 本发明还提供一种移动式存储设备，其特征在于，所述移动式存储设备采用上述 的正极材料或上述裡离子电池。
[0056] 本发明还提供一种储能电站，其特征在于，所述储能电站采用上述正极材料、上述 裡离子电池或上述移动式存储设备。
[0057] 本发明还提供上述正极材料或上述裡离子电池在存储设备和储能电站领域的应 用。
[0058] 本发明还提供上述移动式存储设备或上述储能电站在储能领域的应用。
[0059] 本发明提供的安全性裡电池正极材料的原理是；当裡离子二次电池内部温度升至 lOOCW上，电池用微胶囊破裂或溶解释放出还原性或阻燃性化合物，前者可W降低宿主过 渡元素的氧化价位，并与所释放的活性化进行反应，后者可W减缓电液分解/燃烧性，从而 提高裡离子二次电池安全性。微胶囊改性的基础正极材料包括；Li,Co〇2、Li,Ni〇2、Li,Mn〇2、 LizCoi _ (巧)NixMnA、LizNixMn。_x)〇2、LizNixC〇yM(i_x_y)〇2、LizFeP〇4 或 LizMri2〇4 -种或 W上基 体晶体结构（其中0 < X < 1、0 < y < 1、x+y < 1、z > 1，M为Al、Ti、Mg等元素）W及 xLi化?（1 - x)LiMnyM(i_y)化（其中M为过渡金属Ni、Co等的一种或多种元素）等结构的基 础正极材料。安全型微胶囊由芯核部分和外壳物质组成，芯核部分包括金属（离子）还原 性化合物、有机还原性化合物和有机/无机阻燃剂等。其中：金属（离子）还原性化合物 为化(II)化合物、还原性铁粉、还原性铅粉等；有机原性化合物为含轻基、氨基或酵基其中 一种或多种基团的常态下能稳定存在的有机化合物；阻燃型化合物中无机阻燃剂为铅、镇、 键、钢、锋等金属氧化物、氨氧化物和磯酸盐、测酸盐等化合物及其组合物；有机阻燃剂为含 团脂肪姪或芳香姪、有机麟化合物及其团化物等。
[0060] 安全微胶囊改性材料应用于裡离子二次电池正极材料中对裡离子二次电池提供 双重保护，第1重保护是微胶囊壳材聚合物在温度升高时烙化铺展于极片正极活性材料的 表面，增加了极片的电阻，削弱了裡离子二次电池的放电速率；第2重保护是微胶囊保护材 料中的还原性物质或者是阻燃性物质释放后会捕获或者抑制裡离子二次电池失效过程中 释放的氧及其他高活性物，从而抑制了裡离子二次电池池的失效危险状态。
[0061] 本安全型裡电池正极材料在不改变原有基础正极材料基本性能的同时有效降低 裡离子二次电池因针刺、挤压、过充、过火等内/外因引发的燃烧/爆炸等安全隐患的产生， 从本质上有效改善裡离子二次电池安全性能，为手机、笔记本、相机等3C移动设备提供安 全电源，也为裡离子二次电池电在电动自行车（或摩巧车）、油/电混合车、纯电动车、储能 等大型设备上的安全应用提供安全保障，因此本发明产品具有良好的技术及应用前景。

【专利附图】

【附图说明】
[0062] 图1-a是实施例1-1微胶囊电镜图，图1-b为实施例1-5微胶囊电镜图，放大倍数 都为20000倍。
[0063] 图2-a是实施例2-1正极材料电镜图，放大倍数为3000倍，图2-b是实施例2-1 正极材料电镜图，放大倍数为20000倍。
[0064] 图3-a为对比例2-1正极材料电镜图，放大倍数为3000倍，图3-b为对比例2-1 正极材料电镜图，放大倍数为10000倍。
[0065] 图4-a是实施例2-3正极材料电镜图，放大倍数为3000倍，图4-b是实施例2-3 正极材料电镜图，放大倍数为20000倍。
[006引图5-a为对比例2-3正极材料电镜图，放大倍数为3000倍，图5-b为对比例2-3 正极材料电镜图，放大倍数为5000倍。
[0067] 图6为实施例2-4及对比例2-4全电池热箱测试结果。
[006引 图7为实施例2-1及对比例2-1全电池针刺测试结果。
[0069] 图8为实施例2-4及对比例2-4全电池过充结果。
[0070] 图9为实施例2-1及对比例2-1全电池6(TC 1C/1C循环测试结果。

【具体实施方式】
[0071] 本发明的安全型裡电池正极材料是采用电池用微胶囊技术对裡电池用基础正极 材料进行复合改性制成，使用该材料制成的裡离子二次电池在普通应用工况条件下电池用 微胶囊能稳定存在，电池性能不受影响。当遇到针刺、过充、挤压、过火等条件导致电池内部 温度升至l〇(TCW上时，电池用微胶囊快速破裂或溶解，并释放出还原性或阻燃性化合物， 极大减少电池的燃烧爆炸性风险。进一步的，在内部升温失控情况下，安全型裡电池正极 材料对电池起双重保护；1)聚合物组成的微胶囊会烙化覆盖于基础正极材料的表面，增大 材料的体积电阻率（即，当保护物发生作用时在材料表面烙化形成不导电物，外观上电芯 电压不下降或者下降较慢，同时放不出电，电流较小），同时减少正极材料与电解液的接触； 2)释放出还原性化合物或阻燃性化合物，减缓或阻绝电池内部不良反应的继续，降低电池 高温诱发的燃烧和爆炸现象的产生。本发明将改变裡离子二次电池不安全性的现状，为裡 离子二次电池的应用提供更佳的安全技术解决方案。
[007引本发明的安全型裡电池正极材料，具有LizCo02、LizNi02、LizMn02、LizC0i_ (x+y) NixMnA、LizNixMn。_x)02、LizNixC0yM(i_x_y)02、LizFeP04 或 LizMri204 -种或 W上基体晶体结构 (其中 0<x<l、0<y< l、x+y < l、z > 1，M 为元素；Al、Ti、Mg 等元素）W及 xLi02 ? (1-x) LiMriyMfw化（其中M为过渡金属Ni、Co等一种或多种元素）等结构的基础正极材料。粒度 值W)为4-25 y m之间，该材料加工性能良好极片不脱落，800次循环容量保持率> 80%，用 该材料制备的裡离子二次电池池针刺、过充、挤压等检测不燃烧、不爆炸。
[0073] 实施例还包括通过对本发明物及对比组制备成电池件W及对于安全性能改善的 具体实施结果。
[0074] 总体来说，关于本发明的安全正极材料及其制备方法，包括W下步骤。
[0075] 1)电池用微胶囊的制备；
[0076] 2)裡电池正极材料的制备；
[0077] 3)微胶囊及制备物的表征；
[0078] 4)实施例模拟电池及全电池组装；
[0079] 5)实施例全电池安全性能表征；
[0080] 6)实施例全电池电化学循环性能表征。
[0081] 下面通过具体实施例来说明本发明的裡电池用微胶囊和正极材料及其制备方法、 W及正极材料的各项性能，W及用该正极材料制成的裡离子二次电池的安全及电化学性 能。
[0082] 下面实施例中所用到各试剂和仪器来源如表1及表2所示。
[0083] 表1实施例中用到的试剂及型号信息表
[0084]

【权利要求】
1. 一种电池用微胶囊，其特征在于，包括芯核部分和外壳部分，其中，所述芯核部分包 括还原性物质和/或阻燃性化合物，所述外壳部分为高分子物质，所述芯核部分的重量份 为30-100,所述外壳部分的重量份为10-110,所述微胶囊的粒径为0. 01-20 ym。
2. 根据权利要求1所述的微胶囊，其中，所述芯核部分包括还原性物质和阻燃性化合 物。
3. 根据权利要求1或2所述的微胶囊，其中，所述微胶囊中芯核部分和外壳部分的质量 比为 0. 5-2. 5 ;1。
4. 根据权利要求1-3任一项所述的微胶囊，其中，所述微胶囊的粒径为0. 1-20 y m，优 选为 1-10 y m。
5. 根据权利要求1-4任一项所述的微胶囊，其中，所述还原性物质选自金属、金属还原 性化合物或有机还原性化合物的一种或两种W上，所述阻燃性化合物选自有机和/或无机 阻燃剂。
6. 根据权利要求5所述的微胶囊，其中，所述金属选自还原性铁粉、铅粉、镇粉或锋粉 的一种或两种W上；所述金属还原性化合物为化（II)化合物，所述有机还原性化合物选 自含轻基、氨基或酵基中一种或两种W上基团的有机化合物；所述无机阻燃剂选自含有铅、 镇、键、钢或锋的化合物，所述化合物选自金属氧化物、氨氧化物、磯酸盐或测酸盐中的一种 或两种W上；所述有机阻燃剂选自含团脂肪姪、含团芳香姪、有机麟化合物或不同于前述含 团脂肪姪和含团芳香姪的团代化合物。
7. 根据权利要求6所述的微胶囊，其中，所述金属还原性化合物选自磯酸亚铁、草酸亚 铁或磯酸亚铁裡的一种或两种W上，所述无机阻燃剂为氨氧化铅，所述有机阻燃剂为十漠 联苯離。
8. 根据权利要求1-7任一项所述的微胶囊，其中，所述外壳部分为高分子物质，选自聚 己帰，聚碳酸醋、聚对苯二甲酸己二醋、聚偏氣己帰、聚丙帰树脂、聚四氣己帰树脂、聚氨醋 树脂、聚己帰醇树脂、环氧树脂、聚丙帰酸树脂或上述聚合物的接枝共聚物中的一种或两种 W上，优选为聚四氣己帰、聚偏二氣己帰或聚己帰。
9. 根据权利要求1或4所述的微胶囊，其中，所述外壳部分为聚四氣己帰，芯核部分为 十漠联苯離和磯酸亚铁裡；且所述外壳部分的重量份为50-70,所述十漠联苯離的重量份 为80-85,所述磯酸亚铁裡的重量份为55-65。
10. 根据权利要求1、3或4任一项所述的微胶囊，其中，所述外壳部分为聚己帰，所述芯 核部分为金属铅和无团焼基麟酸盐，所述外壳部分的重量份为100-110,所述金属铅重量份 为45-55,所述无团焼基麟酸盐的重量份为25-35。
11. 根据权利要求1-10任一项所述的微胶囊，其中，其用于制备裡电池。
12. 根据权利要求1-11任一项所述的微胶囊，其中，其用于制备裡电池用正极材料。
13. 权利要求1-12任一项所述的微胶囊在制备电池用正极材料中的应用。
14. 根据权利要求13所述的应用，其中，所述电池是裡离子二次电池。
15. 权利要求1-12任一项所述微胶囊的制备方法，通过将还原性物质和/或阻燃性化 合物作为芯核部分与作为外壳部分的高分子物质复合得到。
16. 根据权利要求15所述的微胶囊的制备方法，包括下述步骤： 将所述芯核部分和外壳部分通过分散、乳化造粒或冷冻结晶的方法后，经喷雾干燥，制 得微胶囊。
17. 根据权利要求15或16所述的微胶囊的制备方法，其中，所述外壳部分W中间态存 在，所述中间态包括溶液、乳液或息浊液。
18. 根据权利要求16所述的微胶囊的制备方法，其中，喷雾干燥法的干燥温度为 40-95 〇C。
19. 一种裡电池正极材料，其特征在于，通过裡电池用基础正极材料与权利要求1-12 任一项所述微胶囊复合得到。
20. 根据权利要求19所述的正极材料，所述微胶囊包覆在裡电池用基础正极材料表 面，或分散于所述基础正极材料中。
21. 根据权利要求20所述的正极材料，所述基础正极材料的表面分散有连续或者是不 连续的微胶囊。
22. 根据权利要求19-21任一项所述的正极材料，其中，所述裡电池用基础正极材料 选自 LizCo〇2、LizNi〇2、LizMn〇2、LizCoi _ (巧)NixMriy〇2、LizNixMrii _ 典、Liz化P〇4、LizMri2〇4、 LizNixC〇yM(i_x_y)〇2或 xLi〇2? (1 -x)LiMnyM' i_y〇2的一种或两种 W上，其中，0 < X < 1、0 < y < 1、0 < x+y < l、z > 1，M选自Al、Ti、Mg、Cr或Zr的一种或两种W上，M'为过渡金属， 选自Ni或Co的一种或两种。
23. 根据权利要求19-22任一项所述的正极材料，其中，所述裡电池用基础正极材料的 重量份为20-500,所述微胶囊的重量份为0. 1-30。
24. 根据权利要求19-23任一项所述的正极材料，其中，所述裡电池用基础正极材料为 多晶裡媒钻猛氧，所述裡电池用基础正极材料与微胶囊的重量份比为（20-25) :(1-5); 其中，所述微胶囊包括外壳部分和芯核部分，所述外壳部分为聚己帰，所述芯核部分 为金属铅和无团焼基麟酸盐，且所述外壳部分、金属铅和无团焼基麟酸盐的重量份比为 (100-110) :(45-55)：(25-35)〇
25. 根据权利要求19-24任一项所述的正极材料，其中，所述的正极材料的粒径为 4-25 y m，优选为 10-23 y m。
26. 根据权利要求19-25任一项所述的正极材料，其中，所述的正极材料800次循环容 量保持率> 80%。
27. 权利要求19-26任一项所述正极材料的制备方法，包括下述步骤： 将微胶囊与裡电池用基础正极材料W粉体形式于5-5CTC复合得到裡电池正极材料。
28. 权利要求27所述的制备方法，包括下述步骤： 将微胶囊与裡电池用基础正极材料W粉体形式于5-5CTC共混得到所述裡电池正极材 料。
29. -种裡离子电池，其中，其采用权利要求19-26任一项所述的正极材料制成正极。
30. -种移动式存储设备，其特征在于，所述移动式存储设备采用权利要求19?26任 一项所述的正极材料或权利要求29所述的裡离子电池。
31. -种储能电站，其特征在于，所述储能电站采用权利要求19?26任一项所述的正 极材料、权利要求29所述的裡离子电池或权利要求30所述的移动式存储设备。
32. 权利要求19?26任一项所述的正极材料或权利要求29所述的裡离子电池在存储 设备和储能电站领域的应用。
33.权利要求30所述移动式存储设备或权利要求31所述储能电站在储能领域的应用。
【文档编号】H01M4/62GK104466186SQ201410654939
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月17日 优先权日:2014年11月17日
【发明者】赵孝连, 向黔新, 梅铭, 黄昕 申请人:深圳市振华新材料股份有限公司, 贵州振华新材料有限公司, 贵州振华新材料有限公司深圳分公司