[发明专利]锂离子电池用正极活性物质的制造方法有效

专利信息
申请号: 201280041901.4 申请日: 2012-08-24
公开(公告)号: CN103765641A 公开(公告)日: 2014-04-30
发明(设计)人: 三轮讬也;野元邦治;井上信洋 申请(专利权)人: 株式会社半导体能源研究所
主分类号: H01M4/58 分类号: H01M4/58;C01B25/45
代理公司: 上海专利商标事务所有限公司 31100 代理人: 侯颖媖
地址: 日本神*** 国省代码: 日本;JP
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摘要:
搜索关键词: 锂离子电池 正极 活性 物质 制造 方法
【权利要求书】:

1.一种正极活性物质的制造方法,包括如下步骤:

通过将包含锂的第一水溶液混合在包含磷酸的第二水溶液中来制备第一混合液;

通过将所述第一混合液滴入第三水溶液中来制备第二混合液;以及

在加压气氛下对所述第二混合液进行加热处理,

其中所述第一水溶液、所述第二水溶液及所述第三水溶液中的至少一个包含氧化石墨烯,

并且所述第三水溶液包含铁、镁、钴及镍中的任一种。

2.根据权利要求1所述的正极活性物质的制造方法,其中将所述第一水溶液滴入所述第二水溶液中。

3.根据权利要求1所述的正极活性物质的制造方法,其中所述加压气氛为0.1MPa以上且4.0MPa以下。

4.根据权利要求1所述的正极活性物质的制造方法,其中所述第三水溶液包含铁。

5.根据权利要求1所述的正极活性物质的制造方法,其中所述第三水溶液包含镁。

6.根据权利要求1所述的正极活性物质的制造方法,其中所述第三水溶液包含钴。

7.根据权利要求1所述的正极活性物质的制造方法,其中所述第三水溶液包含镍。

8.一种正极的制造方法,包括如下步骤:

通过将包含锂的第一水溶液混合到包含磷酸的第二水溶液中来制备第一混合液;

通过将所述第一混合液滴入第三水溶液中来制备第二混合液;

通过在加压气氛下对所述第二混合液进行加热处理来得到包含粒子的活性物质;

制备包含所述活性物质及溶剂的浆料;

通过进行干燥处理使所述溶剂从所述浆料挥发,得到正极活性物质层;以及

设置含有所述正极活性物质层的正极集电体,

其中所述第一水溶液、所述第二水溶液及所述第三水溶液中的至少一个包含氧化石墨烯,

并且所述第三水溶液包含铁、镁、钴及镍中的任一种。

9.根据权利要求8所述的正极的制造方法,其中所述活性物质还包含氧化石墨烯。

10.根据权利要求8所述的正极的制造方法,其中所述浆料还包含导电助剂及粘结剂。

11.根据权利要求8所述的正极的制造方法,其中将所述第一水溶液滴入所述第二水溶液中。

12.根据权利要求8所述的正极的制造方法,其中所述加压气氛为0.1MPa以上且4.0MPa以下的气氛。

13.根据权利要求8所述的正极的制造方法,其中所述粒子为磷酸铁锂的粒子。

14.根据权利要求8所述的正极的制造方法,其中所述粒子为磷酸锰锂的粒子。

15.根据权利要求8所述的正极的制造方法,其中所述粒子为磷酸钴锂的粒子。

16.根据权利要求8所述的正极的制造方法,其中所述粒子为磷酸镍锂的粒子。

17.根据权利要求8所述的正极的制造方法,其中所述粒子的粒径为30nm以上且250nm以下。

18.根据权利要求10所述的正极的制造方法,其中所述导电助剂为石墨烯、氧化石墨烯、石墨、碳纤维、碳黑、乙炔黑、VGCF、铜、镍、铝及银中的任一种。

19.根据权利要求10所述的正极的制造方法,其中所述粘结剂为氧化石墨烯、淀粉、聚乙烯醇、羧甲基纤维素、羟丙基纤维素、再生纤维素、二乙酰基纤维素、聚氯乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、三元乙丙橡胶、磺化三元乙丙橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、氟橡胶及聚氧化乙烯中的任一种。

20.根据权利要求8所述的正极的制造方法,其中所述溶剂为N-甲基-2-吡咯烷酮或乳酸酯。

21.根据权利要求8所述的正极的制造方法,其中在减压气氛下进行所述干燥处理。

22.一种蓄电装置的制造方法,包括:

形成根据权利要求8所述的正极;

通过设置含有负极活性物质层的负极集电体来形成负极;以及

在填充有电解液的框体中,在所述正极和所述负极之间设置隔板,

其中电极连接到所述正极集电体及所述负极集电体的每一个。

23.根据权利要求22所述的蓄电装置的制造方法,其中所述负极活性物质层的材料包含具有多个晶须的负极活性物质以及覆盖具有所述多个晶须的负极活性物质的导电层。

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