[发明专利]一种锂离子电池正极材料及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于能源技术领域，尤其涉及一种锂离子电池正极材料及其制造方法。

背景技术

能源危机和环境保护是当今人类社会面临的两大问题。自1991年发明锂离子二次电池的商品化以来，锂离子电池行业迅速发展。

与其它化学电源相比，锂离子电池具有许多优异的性能，如能量密度高、循环寿命长、开路电压高、无记忆效应、安全无污染等优点。经过近二十年的飞速发展，锂离子电池已广泛地应用于移动电话、笔记本电脑、数码相机等领域。随着全球石油价格的上涨和人们环保意识的增强，无论是研究机构还是企业，都把目光关注到电动汽车的开发上。研究者普遍认为锂离子电池是一种应用在电动汽车上的最有潜力的化学电源。和其它移动设备相比，电动汽车对电池的循环寿命、能量密度、电池组一致性以及大电流放电能力等性能提出更高的要求。

为了提高锂离子电池的安全性能，防止锂离子电池的过放，现有技术中通常采用保护电路对电池予以保护，但是采用保护电路的成本较高，而且采用保护电路会对单体电池有限压作用，导致整体PACK循环容量衰减较快，因此，需要寻找一种更为合适的防止锂离子电池过放的技术方案。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种锂离子电池正极材料及其制造方法，以解决上述技术问题的至少一种。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种锂离子电池正极材料，由以下质量百分比组分组成：添加剂8.0-14.0％、稀土金属离子2.0-5.0％和余量的正极活性材料。

本发明的有益效果是：本发明所制得锂离子电池正极材料用于锂离子电池具有更好的防过放性能；正极材料中的添加剂在首次充电释放锂后，材料结构部分坍塌，坍塌的部分不能再回嵌锂，而这部分锂因为是富余了出来的，留在了负极中，而当电池过放时，因为有这部分预留的锂存在，负极电位上升缓慢(稳定负极电位)，不至于快速升到析铜电位，导致短路，从而起到防止或延缓过放的作用，本发明的锂离子电池正极材料能够明显提到锂离子电池的防过放性能。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，由以下质量百分比组分组成：添加剂10.0％、稀土金属离子3.5％和余量的正极活性材料。

进一步，所述正极活性材料为磷酸铁锂。

进一步，所述稀土金属离子为镧离子、铕离子、钇离子和釹离子中的至少一种。

进一步，所述添加剂为氢氧化亚钴。

本发明还提供一种锂离子电池正极材料的制造方法，具体技术方案如下：一种锂离子电池正极材料的制造方法，包括以下步骤：

步骤1，按比例称取正极活性材料、添加剂和稀土金属离子，并加入去离子水，获得浆料；

步骤2，将步骤1中制得的浆料涂敷在正极集电体上；

步骤3，进行干燥、压延，制得锂离子电池正极材料。

具体实施方式

以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

一种锂离子电池正极材料，由以下质量百分比组分组成：添加剂8.0-14.0％、稀土金属离子2.0-5.0％和余量的正极活性材料。所述正极活性材料为磷酸铁锂。所述稀土金属离子为镧离子、铕离子、钇离子和釹离子中的至少一种。所述添加剂为氢氧化亚钴。制备时，包括以下步骤：步骤1，按比例称取正极活性材料、添加剂和稀土金属离子，并加入去离子水，获得浆料；步骤2，将步骤1中制得的浆料涂敷在正极集电体上；步骤3，进行干燥、压延，制得锂离子电池正极材料。

相对于现有技术，本发明所制得锂离子电池正极材料用于锂离子电池具有更好的防过放性能；正极材料中的添加剂在首次充电释放锂后，材料结构部分坍塌，坍塌的部分不能再回嵌锂，而这部分锂因为是富余了出来的，留在了负极中，而当电池过放时，因为有这部分预留的锂存在，负极电位上升缓慢(稳定负极电位)，不至于快速升到析铜电位，导致短路，从而起到防止或延缓过放的作用，本发明的锂离子电池正极材料能够明显提到锂离子电池的防过放性能。

下面通过具体的实施例来进行介绍。

实施例1

一种锂离子电池正极材料，按照质量百分比由以下组分组成：添加剂10.0％、稀土金属离子3.5％和余量的正极活性材料。制备时，按比例称取正极活性材料、添加剂和稀土金属离子，并加入去离子水，获得浆料；将浆料涂敷在正极集电体上；进行干燥、压延，制得锂离子电池正极材料。

实施例2