[发明专利]循环型三元锂电池及正负极制备方法

说明书

本发明公开了一种循环型三元锂电池,它包括正极、负极、导电剂、隔膜和电解液。所述正极表面涂覆正极浆料，该浆料组分中各物料占干粉总重量百分比分配如下：三元材料90～95%、导电剂2～6%、PVDF3～6%，正极浆料用NMP调和。所述负极表面涂覆负极浆料，该浆料组分中各物料占干粉总重量百分比分配如下：软碳及人造石墨混合材料89～95%、导电剂2.5～6%、CMC1.5～4.5%、SBR1.5～3%，负极浆料用水调和。本发明还涉及循环型三元锂电池正负极制备方法。本发明制成的产品既有很高的循环次数，而且很稳定。由此可证明本发明制成的产品具有很好的防过充能力，确保安全使用。

技术领域

本发明涉及一种锂电池及电极，具体地讲，本发明涉及一种循环型锂电池及电极，特别是一种具有过充保护能力的循环型三元锂电池。本发明还涉及循环型三元锂电池正负极制备方法。

背景技术

随着新能源装备制造技术的进步，量产的锂电池已得到广泛应用，它不仅在传统的电子设备领域占有绝对的配额，在新能源汽车领域也有很大的市场份额。当今市售锂电池的正极主要采用钴酸锂、磷酸铁锂、锰酸锂、三元材料制作。由于用钴酸锂制作正极时存在环保问题，所以在大容量锂电池，特别是新能源汽车领域很少应用钴酸锂制作动力电池的正极。而现有技术用磷酸铁锂制作的正极能量密度相对较低，用锰酸锂制作的正极耐循环寿命相对较差，不能满足用户的实际需求。正是这些原因制约了上述材质的正极在新能源汽车领域的拓展。应用三元材料制作正极的锂电池能量密度相对较高，被视为当今新能源汽车最适用的动力电池。然而，现有技术制造的三元锂电池存在安全性差的问题，特别是过充电易引发电池损坏事故。为了提高三元锂电池的安全性能，本行业现有技术措施主要使用安全电解液，应用安全性能较高的陶瓷隔膜，以及正极应用安全性好的三元材料，这三种积极措施虽然在一定程度上能够提高三元锂电池的安全性能，但提高的幅度很有限，达不到用户的期待。最重要的是这些积极措施对三元电池循环性能改善也不明显。

发明内容

本发明主要针对现有技术的不足，提出一种组分配置合理，原料易得、制作容易的循环型三元锂电池及正负极制备方法，制作的三元锂电池循环性能稳定，抗过充电能力强。

本发明通过下述技术方案实现技术目标。

循环型三元锂电池,它包括正极、负极、导电剂、隔膜和电解液。其改进之处在于：所述正极表面涂覆正极浆料，该浆料以三元材料为主，组分中各物料占干粉总重量百分比分配如下：三元材料90～95%、导电剂2～6%、PVDF3～6%，正极浆料用NMP调和。所述负极表面涂覆负极浆料，该浆料以软碳及人造石墨混合材料为主，组分中各物料占干粉总重量百分比分配如下：软碳及人造石墨混合材料89～95%、导电剂2.5～6%、CMC1.5～4.5%、SBR1.5～3%，负极浆料用水调和。

作为进一步改进方案,所述三元材料为镍钴锰体系材料，其颗粒度为微米级。

作为进一步改进方案,所述负极浆料中的软碳和人造石墨混合材料的质量比为4︰6～9︰1。

作为进一步改进方案,所述导电剂由SP和CNT组成，其质量比为1︰1～1︰2。

作为进一步改进方案,所述隔膜为陶瓷复合隔膜，其孔隙率为40～50%。

循环型三元锂电池正负极制备方法，其改进之处在于按以下步骤进行：

a、按正极浆料配方和负极浆料配方分别量取原料；

b、按常规工艺分别混制成浆料；

c、在正极板面上均匀涂覆正极浆料，负极板面上均匀涂覆负极浆料；

d、经低温烘干后，形成的正极涂层面密度为340～400g/m2，形成的负极涂层面密度为180～210g/m2；