[发明专利]高温循环磷酸铁锂动力电池及其制造方法

说明书

本发明涉及锂电池技术领域，具体涉及高温循环磷酸铁锂动力电池及其制造方法，所述高温循环磷酸铁锂动力电池，包括正极、负极、隔膜和电解液，所述正极包括正极集流体和涂覆在正极集流体上的正极材料，所述正极材料包括碳包覆型磷酸铁锂材料，所述碳包覆型磷酸铁锂材料的粒径分布D50为1～5μm；所述磷酸铁锂的振实密度为0.9～1.3g/cm³；所述磷酸铁锂的比表面积为7.5～11.3m²/g；所述负极包括负极集流体和涂覆在负极集流体上的负极材料，所述负极材料包括中间相碳微球，所述中间相碳微球的粒径分布D50为3.6～8.5μm，其振实密度为0.9～1.3g/cm³，其比表面积为1.2～1.7m²/g。本发明通过调节正、负极活性材料的粒径，减小电极的极化，提高锂电池在高温下的充放电性能和循环性能。

技术领域

本发明涉及锂电池技术领域，具体涉及高温循环磷酸铁锂动力电池及其制造方法。

背景技术

目前国内新能源汽车市场上销售的纯电动汽车产品越来越丰富，但绝大多数纯电动汽车存在高温天续航里程衰减较快的问题。有研究表明，当气温从25℃升高到40℃，车内实际温度远高于40℃，升高温度后锂离子电池表现出较高的初始容量，但电池的循环稳定性降低，容量衰减速率加快。因此，高温性能作为考量电池环境适用性的一个重要指标，显得尤为重要。普通电池在高温环境下使用，充电过程中电极极化加剧是导致高温下电池容量迅速衰减的主要原因，而在高温条件下电荷传输电阻增加和由于大量气体的产生使电极发生形变，使放电容量进一步衰减。

发明内容

为了克服现有技术存在的问题，本发明的目的之一是提供一种高温循环磷酸铁锂动力电池，它在高温下具有良好的充放电性能和循环稳定性。

本发明的目的之二是提供一种高温循环磷酸铁锂动力电池的制备方法。

为了实现上述目的，本发明提供一种高温循环磷酸铁锂动力电池，包括正极、负极、隔膜和电解液，所述正极包括正极集流体和涂覆在正极集流体上的正极材料，所述正极材料包括正极活性材料，所述正极活性材料包括碳包覆型磷酸铁锂材料，所述碳包覆型磷酸铁锂材料的粒径分布D50为1～5μm；所述磷酸铁锂的振实密度为0.9～1.3g/cm³；所述磷酸铁锂的比表面积为7.5～11.3m²/g；

所述负极包括负极集流体和涂覆在负极集流体上的负极材料，所述负极材料包括负极活性材料，所述负极活性材料包括中间相碳微球，所述中间相碳微球的粒径分布D50为3.6～8.5μm，其振实密度为0.8～1.2g/cm³，其比表面积为1.1～1.5m²/g。

本发明还提供一种高温循环磷酸铁锂动力电池的制备方法，包括以下步骤：

1)将正极活性材料、导电剂和粘结剂在真空搅拌机中混合均匀，得到正极材料，将有机溶剂分3次加入正极材料中，搅拌均匀后，得到粘度为6300～7800mPa·s的正极浆料，将正极浆料过120～150目筛，然后涂覆于正极集流体的至少一面，烘干、碾压、分条、制片，得到锂电池正极；

2)将负极活性材料、导电剂和粘结剂在真空搅拌机中混合均匀，得到负极材料，将水分3次加入负极材料中，搅拌均匀后，得到粘度为2300～4200mPa·s的负极浆料，将负极浆料过120目筛，然后涂覆于负极集流体的至少一面，烘干、碾压、分条、制片，得到锂电池正极；

3)电池的装配；

4)老化成膜、密封。

通过上述技术方案，本发明具有以下技术效果：

1、通过调节正极活性材料的粒径，提高了锂离子在充放电过程中的脱嵌效率和迁移速率，减小电极的极化，减小锂电池的内阻，提高锂电池在高温下的充放电性能和循环性能。