一种锂离子电池复合正极材料、正极极片及锂离子电池的制作方法_2

文档序号:8283984阅读:来源:国知局
) 10克,搅拌1小时,再加入复合正极材料C80 克,搅拌分散0. 5小时,形成均匀稳定的正极浆料。将此浆料涂布到铝箔集流体上,120°C真 空烘烤12小时,形成正极极片,最后经过辊压,压至合适的面密度、裁片。
[0040] 将正极极片、隔膜、负极依次叠放,加入适量电解液,经封口,组装成2026R扣式电 池。其中负极为金属锂片,隔膜采用聚乙烯多孔膜,多孔膜的厚度为16um.电解液为三组分 溶剂体系,锂盐是六氟磷酸锂,锂盐浓度为Imol/L。
[0041] 电池放电曲线及循环性能测试:采用新威电池测试柜,对电池进行充放电测试,测 试电流0. 2CmA,测试电压范围3. 0-4. 2V,测试温度:25±3°C,测试结果见图2-4。
[0042] 实施例4
[0043] 将钴酸锂、镍钴锰酸锂、锰酸锂、磷酸亚铁锂和镍钴铝酸锂按质量比5 :5 :10 :20 : 60混合,加入适量锆球,滚筒转速50转/分钟,混合60分钟,获得复合正极材料D。
[0044] 将聚偏氟二烯(PVDF) 10克与60克N-甲基吡咯烷酮(NMP)混合搅拌至完全溶解, 呈透明溶液。然后依次加入导电碳黑(Super-P) 10克,搅拌1小时,再加入复合正极材料D80克,搅拌分散0. 5小时,形成均匀稳定的正极浆料。将此浆料涂布到铝箔集流体上,120°C 真空烘烤12小时,形成正极极片,最后经过辊压,压至合适的面密度、裁片。
[0045] 将正极极片、隔膜、负极依次叠放,加入适量电解液,经封口,组装成2026R扣式电 池。其中负极为金属锂片,隔膜采用聚乙烯多孔膜,多孔膜的厚度为16um.电解液为三组分 溶剂体系,锂盐是六氟磷酸锂,锂盐浓度为Imol/L。
[0046] 电池放电曲线及循环性能测试:采用新威电池测试柜,对电池进行充放电测试,测 试电流0. 2CmA,测试电压范围3. 0-4. 2V,测试温度:25±3°C,测试结果见图2-4。
[0047] 实施例5
[0048] 将钴酸锂、磷酸亚铁锂和镍钴铝酸锂按质量比25 :15 :60混合,加入适量锆球,滚 筒转速50转/分钟,混合60分钟,获得复合正极材料E。
[0049] 将聚偏氟二烯(PVDF) 10克与65克N-甲基吡咯烷酮(NMP)混合搅拌至完全溶解, 呈透明溶液。然后依次加入导电碳黑(Super-P) 10克,搅拌1小时,再加入复合正极材料E 80克,搅拌分散0. 5小时,形成均匀稳定的正极浆料。将此浆料涂布到铝箔集流体上,120°C 真空烘烤12小时,形成正极极片,最后经过辊压,压至合适的面密度、裁片。
[0050] 将正极极片、隔膜、负极依次叠放,加入适量电解液,经封口,组装成2026R扣式电 池。其中负极为金属锂片,隔膜采用聚乙烯多孔膜,多孔膜的厚度为16um.电解液为三组分 溶剂体系,锂盐是六氟磷酸锂,锂盐浓度为Imol/L。
[0051] 电池放电曲线及循环性能测试:采用新威电池测试柜,对电池进行充放电测试,测 试电流0. 2CmA,测试电压范围3. 0-4. 2V,测试温度:25±3°C,测试结果见图2-4。
[0052] 实施例6
[0053] 将包覆Al2O3的钴酸锂、镍钴锰酸锂、锰酸锂、磷酸亚铁锂和镍钴铝酸锂按质量比 5:15 :5:15 :60混合,加入适量锆球,滚筒转速50转/分钟,混合60分钟,获得复合正极材 料F0
[0054] 将聚偏氟二烯(PVDF) 10克与65克N-甲基吡咯烷酮(NMP)混合搅拌至完全溶解, 呈透明溶液。然后依次加入导电碳黑(Super-P) 10克,搅拌1小时,再加入复合正极材料F 80克,搅拌分散0. 5小时,形成均匀稳定的正极浆料。将此浆料涂布到铝箔集流体上,120°C 真空烘烤12小时,形成正极极片,最后经过辊压,压至合适的面密度、裁片。
[0055] 将正极极片、隔膜、负极依次叠放,加入适量电解液,经封口,组装成2026R扣式电 池。其中负极为金属锂片,隔膜采用聚乙烯多孔膜,多孔膜的厚度为16um.电解液为三组分 溶剂体系,锂盐是六氟磷酸锂,锂盐浓度为Imol/L。
[0056] 电池放电曲线及循环性能测试:采用新威电池测试柜,对电池进行充放电测试,测 试电流0. 2CmA,测试电压范围3. 0-4. 2V,测试温度:25±3°C,测试结果见图2-4。
[0057] 实施例7
[0058] 将磷酸亚铁锂和包覆ZnO的镍钴错酸锂按质量比30 :70混合,加入适量错球,滚筒 转速50转/分钟,混合60分钟,获得复合正极材料G。
[0059] 将聚偏氟二烯(PVDF) 10克与65克N-甲基吡咯烷酮(NMP)混合搅拌至完全溶解, 呈透明溶液。然后依次加入导电碳黑(Super-P) 10克,搅拌1小时,再加入复合正极材料G 80克,搅拌分散0. 5小时,形成均匀稳定的正极浆料。将此浆料涂布到铝箔集流体上,120°C 真空烘烤12小时,形成正极极片,最后经过辊压,压至合适的面密度、裁片。
[0060] 将正极极片、隔膜、负极依次叠放,加入适量电解液,经封口,组装成2026R扣式电 池。其中负极为金属锂片,隔膜采用聚乙烯多孔膜,多孔膜的厚度为16um.电解液为三组分 溶剂体系,锂盐是六氟磷酸锂,锂盐浓度为Imol/L。
[0061] 电池放电曲线及循环性能测试:采用新威电池测试柜,对电池进行充放电测试,测 试电流0. 2CmA,测试电压范围3. 0-4. 2V,测试温度:25±3°C,测试结果见图2-4。从图中可 以看出,使用本发明制得的材料的电池具有线性放电平台,电压与放电容量呈线性关系,显 著区别目前常规材料。
[0062] 实施例1-7中复合正极材料组分质量比及复合材料克容量(相对金属锂)见表1。 表1可以进一步总结实施例的组成与放电容量的关系。
[0063] 表 1
【主权项】
1. 一种裡离子电池复合正极材料,其特征在于,所述的复合正极材料的放电电压与放 电容量成线性关系,放电电压为3. 0-4. 2V,放电电压对应的放电容量为0 % -100 %。
2. 根据权利要求1所述的裡离子电池复合正极材料,其特征在于,所述复合正极材料 为钻酸裡、镶钻铺酸裡、铺酸裡、磯酸亚铁裡、镶钻侣酸裡中的2种W上的复合。
3. 根据权利要求1或2所述的裡离子电池复合正极材料,其特征在于,所述复合正极材 料包含镶钻侣酸裡和磯酸亚铁裡。
4. 根据权利要求1-3任一项所述的裡离子电池复合正极材料,其特征在于,所述复合 正极材料包含镶钻侣酸裡60-85份,磯酸亚铁裡10-30份。
5. 根据权利要求1-4任一项所述的裡离子电池复合正极材料,其特征在于,所述复合 材料还包含钻酸裡、铺酸裡和镶钻铺酸裡中的至少一种。
6. 根据权利要求1-5任一项所述的裡离子电池复合正极材料,其特征在于,所述复合 材料还包含铺酸裡为0-30份,镶钻铺酸裡为0-15份,钻酸裡为0-25份。
7. 根据权利要求1-6任一项所述的裡离子电池复合正极材料,其特征在于,所述复合 正极材料表面包覆金属氧化物。
8. 根据权利要求7所述的裡离子电池复合正极材料,其特征在于,所述金属氧化物为 氧化侣、二氧化铁、氧化锋和氧化儀中的1种或2种W上的混合。
9. 一种裡离子电池正极极片,包括正极集流体和涂覆在所述正极集流体上的正极膜 片,所述正极膜片包括正极活性物质、粘结剂和导电剂,其特征在于,所述正极活性物质为 权利要求1-8任一项所述的裡离子电池复合正极材料。
10. -种裡离子电池,包括正极极片、负极极片、间隔于所述正极极片和负极极片之间 的隔膜,W及电解液,其特征在于,所述正极极片为权利要求9所述的裡离子电池正极极 片。
【专利摘要】一种锂离子电池复合正极材料,放电电压与放电容量成线性关系,放电电压为3.0-4.2V,放电电压对应的放电容量为0%-100%。本发明提供的锂离子电池复合正极材料的放电电压与放电容量曲线有显著的线性对应关系,从而根据放电电压准确指示电池剩余容量,进而有助解决剩余容量预测的问题。
【IPC分类】H01M4-13, H01M4-139
【公开号】CN104600242
【申请号】CN201410829111
【发明人】王涛, 刘成, 陈春天, 闫慧青, 岳敏
【申请人】深圳市贝特瑞新能源材料股份有限公司
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2014年12月26日
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