[发明专利]一种负极活性材料组合物及含有该组合物的磷酸铁锂电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种磷酸铁锂电池，更具体地说，涉及一种含有负极活性材料组合物的磷酸铁锂电池。 

背景技术

锂离子电池是新一代的绿色电池，被认为是二十一世纪对人民的经济生活具有重大影响力的高新技术产品。锂离子电池具有体积能量密度大、电压高、无污染、放电小等优势，从而被运用得越来越广泛；磷酸铁锂电池被认为是最有潜力运用于小型动力工具，纯电动车的新一代锂离子电池，它不含贵重金属，原料来源丰富，结构稳定，具有很高的安全性能。与石墨类负极匹配充放电电压及其平稳，有适中(3.4V)的电压平台；但是磷酸铁锂与石墨碳负极有以下的缺点：第一，磷酸铁锂材料本身电导率低，导致高倍率放电性能较差；第二，低温性能差，磷酸铁锂与石墨类低温电导率降低，石墨类负极在低温下嵌锂速度降低，容易造成充电困难，导致析锂现象；第三，磷酸铁锂与石墨碳负极放电平台及其平稳，造成电源管理系统BMS难以准确监测，增加了磷酸铁锂电池组合难度或推升组合成本。这些缺点阻碍了磷酸铁锂电池的大规模运用于动力电池中。 

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种负极 活性材料组合物。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种负极活性材料组合物。 

在本发明所述的一种负极活性材料组合物中，所述负极活性材料组合物中包括硬碳和石墨，其中所述硬碳的质量百分比为0.1～50％。 

在本发明所述的一种负极活性材料组合物中，所述石墨包括天然石墨、人造石墨、软碳中的一种或多种。 

在本发明所述的一种负极活性材料组合物中，所述硬碳包括树脂类硬碳、植物类硬碳、沥青类硬碳中的至少一种。 

在本发明所述的一种负极活性材料组合物中，所述硬碳也可以是表面碳层改性后的硬碳。 

在本发明所述的一种负极活性材料组合物中，所述负极活性材料组合物的组合过程发生在配料前所述石墨与所述硬碳的预混合。 

在本发明所述的一种负极活性材料组合物中，所述负极活性材料组合物的组合过程发生在配料时所述石墨与所述硬碳的搅拌混合。 

在本发明所述的一种负极活性材料组合物中，所述负极活性材料组合物颗粒的平均粒径为2～60微米，比表面积为2.0～30.0平方米/克。 

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种磷酸铁锂电池。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种磷酸铁锂电池。 

在本发明所述的一种磷酸铁锂电池中，包括： 

负极活性材料组合物，所述负极活性材料组合物中包括硬碳和石墨，其中 所述硬碳的质量百分比为0.1～50％； 

正极磷酸铁锂材料，将所述正极磷酸铁锂材料经过配料制浆后涂布在涂有导电碳层的铝箔上； 

所述磷酸铁锂电池通过将所述正负极材料做成卷芯，并经烘烤、注液、化成、分容后而得到。 

在本发明所述的一种磷酸铁锂电池中，所述正极磷酸铁锂材料平均粒径为0.1～10微米，比表面积为5～20平方米/克。 

在本发明所述的一种磷酸铁锂电池中，所述铝箔厚度为8～25微米，导电涂碳层厚度为0～10微米。 

实施本发明的一种负极活性材料组合物及含有该组合物的磷酸铁锂电池，具有以下有益效果：本发明通过采用负极活性材料组合与有导电碳层的铝箔磷酸铁锂组合成的电池，具有良好的高倍率放电性能、较好的低温充放电、及适中的电压平台曲线，克服了一般磷酸铁锂电池的缺陷，提高了磷酸铁锂的性能，使更好的运用于动力电池当中。 

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。 

实施例1 

取纯人造石墨与硬碳在球磨罐内混合，两者质量比为99.9∶0.1，备用；取1.5％粘结剂CMC溶解在去离子水中，加入1％导电剂SUPER-P在双行星搅拌 机中分散2小时，加入95％混合好的人造石墨与硬碳的混合物，抽真空后在双行星搅拌机中继续搅拌6小时；之后加入2.5％粘结剂SBR，搅拌0.5小时后，在涂布机上涂布，经冷压，裁片后得到所需的负极片。 

取16微米铝箔在凸版印刷机上喷涂一层单面2微米厚双面4微米的导电碳层，烘干备用；取平均粒径为1.52微米的纳米磷酸铁锂配料后，涂布在含有导电碳层的铝箔上，经冷压，裁片后得到所需的正极片。