[发明专利]磷酸铁锂动力电池

说明书

本发明提供一种磷酸铁锂动力电池，包括正极材料、负极材料及电解液，所述正极材料包括磷酸铁锂二次颗粒的聚集体和均匀分散的石墨烯，所述石墨烯包覆在磷酸铁锂二次颗粒上及分布在磷酸铁锂二次颗粒之间；所述负极材料包括天然石墨与人造石墨，人造石墨经经过碳包覆改性；所述电解液包括共溶剂组份、成膜添加剂及锂盐。本发明提供的磷酸铁锂动力电池，低温下能够正常充放电且循环性能好。

【技术领域】

本发明涉及动力电池技术领域，尤其涉及一种磷酸铁锂动力电池。

【背景技术】

随着国家新能源扶持力度加大，新能源政策密集出台，《节能与新能源汽车发展规划(2011年至2020年)》指出，到2020年，我国新能源汽车产业化和市场化达到全球第一。磷酸铁锂动力电池以其高安全性、良好的高温特性、极长的循环寿命、对环境友好、无毒无害、价格相对低廉等优点引起人们的高度关注，逐渐成为电动车动力电池的重要选择。

然而磷酸铁锂材料本身较差的电子导电性和较低的锂离子扩散性，导致磷酸铁锂电池低温性能较差，难于满足电动车在低温下行驶要求。现行的电动车在低温下进行充电时，-25℃时的充电时间，比25℃时的充电时间慢了63％，低温充电时间延长。低温下循环寿命也大大降低，在-10℃的工作环境中，如果一辆电动汽车每天充放电一次，那么三个月后电池就要报废。

为改善磷酸铁锂电池低温充放电性能，常规做法是在正极配料过程中加入导电剂，改善磷酸铁锂颗粒之间的接触，提高导电性。但由于导电剂的导电性和比表面积有限，对降低电池内阻，提高电池低温充放电性能和低温循环性能作用不明显。此外，通过加入多种有机溶剂共溶复配，降低电解液的粘度，提高离子扩散速率。但是由于电解液中部分溶剂在低温下容易析晶，导致离子迁移困难，电导率低。

鉴于此，实有必要提供一种新的磷酸铁锂动力电池以克服上述缺陷。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种低温下能够正常充放电且循环性能好的磷酸铁锂动力电池。

为了实现上述目的，本发明提供一种磷酸铁锂动力电池，包括正极材料、负极材料及电解液；所述正极材料包括磷酸铁锂二次颗粒的聚集体和均匀分散的石墨烯，所述石墨烯包覆在磷酸铁锂二次颗粒上及分布在磷酸铁锂二次颗粒之间；所述负极材料包括天然石墨与人造石墨，人造石墨经经过碳包覆改性；所述电解液包括共溶剂组份、成膜添加剂及锂盐。

在一个优选实施方式中，所述磷酸铁锂和包覆在所述磷酸铁锂表面的石墨烯的质量比为60-100:1。

在一个优选实施方式中，所述包覆在所述磷酸铁锂颗粒表面的石墨烯的层数为5-8层。

在一个优选实施方式中，所述负极材料还包括软碳和硬碳；所述软碳与所述硬碳为无定形碳。

在一个优选实施方式中，所述共溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、乙酸乙酯与碳酸丙烯酯。

在一个优选实施方式中，所述成膜添加剂包括碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、亚硫酸丙烯酯。

在一个优选实施方式中，所述锂盐包括LiPF6、LiODFB、LiTFSI、LiDFOB。

本发明提供的磷酸铁锂动力电池，通过在磷酸铁锂二次颗粒上包覆石墨烯，使其导电性能大大提高；在人造石墨经经过碳包覆改性，使其既有利于离子扩散，又提高了石墨了循环性能。本发明提供的磷酸铁锂动力电池，低温下能够正常充放电且循环性能好。

【具体实施方式】

为了使本发明的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，以下具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并不是为了限定本发明。