[发明专利]锂电池正极材料、锂电池正极及其制备方法和锂电池

说明书

技术领域

本发明涉及锂电池技术领域，具体涉及锂电池正极材料、锂电池正极及其制备方法和锂电池。

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，但是大多数纯电动汽车在-20℃以下的充放电性能较差，在中国北方地区，纯电动汽车在严冬时经常“趴窝”的尴尬问题。研究表明，当气温从25℃下降到-20℃，汽车动力电池所能释放的电量会降低30％，充电时间也会相应增加。因此，在低温环境下，电动汽车运行通常会出现充电困难、续航里程大幅缩水的问题。低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。普通电池在低温环境下大电流充放电使用时，电池极化增大，平台降低，过早达到充放电电压，导致电池充放电容量过少或直接放不出电。

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锂电池正极材料，它在低温下具有良好的循环稳定性。

本发明的目的之二是提供一种锂电池正极。

本发明的目的之三是提供一种锂电池正极的制备方法。

本发明的目的之四是提供一种锂电池。

本发明的发明人发现，在采用磷酸铁锂做为正极活性材料制备正极时，正极材料的内阻是影响正极在低温下循环性能的重要因素。正极材料之间的接触面积是影响正极材料内阻的因素之一，通过提高正极材料之间的接触面积能够降低正极的内阻。

为了实现上述目的，本发明提供一种锂电池正极材料，所述锂电池正极材料包括正极材料和有机溶剂，所述正极材料包括正极活性材料、导电剂、粘结剂；所述正极活性材料包括磷酸铁锂，所述磷酸铁锂的粒径分布D50为0.5～2μm；所述磷酸铁锂的振实密度为0.8～1.5g/cm³；所述磷酸铁锂的比表面积为6～12m²/g。

本发明还提供一种锂电池正极，包括正极集流体和涂覆在正极集流体上的正极材料，其特征在于，所述正极材料上述的锂电池正极材料。

本发明还提供一种锂电池正极的制备方法，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；

2)、将正极材料和第一部分有机溶剂混合均匀，得到正极合浆膏体1；

3)、在正极合浆膏体1与第二部分有机溶剂混合均匀，得到正极合浆膏体2；

4)、将剩余的有机溶剂加入正极膏体2中，调节粘度至6000～8000mPa·s，过100～120目的筛子得到正极浆料；

5)、将过筛后的正极浆料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；

其中，以所述有机溶剂的总重量为基准，所述第一部分溶剂的含量为30～50重量％，所述第二部分溶剂的含量为30～50重量％。

本发明还提供一种锂电池，包括正极、负极、电解液和隔膜，所述正极为上述锂电池正极。

通过上述技术方案，本发明通过降低正极活性材料的粒径，提高正极活性材料的比表面积，提高各物质之间的接触面积，从而提高正极材料的导电性，在不影响电池高温性能的条件下，显著提高了电池的低温放电性能和低温循环性能。

通过将正极粉体材料预先混合搅拌，再捏合，最后分散均匀的方法，可以使不同材料组分混合更均匀，缩短混合时间，提高生产效率。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明实施例1中锂电池在温度为-30℃，放电倍率为0.5C下的充放电循环曲线图；

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。

为了优化锂电池在低温下的充放电性能，本发明提供一种锂电池，该锂电池包括正极、负极、电解液、隔膜。

根据本发明，所述锂电池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、导电剂、粘结剂。