[发明专利]一种提高锂电池热稳定性的正极极片的制备方法

说明书

本发明公开了一种提高锂电池热稳定性的正极极片的制备方法，首先将醋酸镍、镍酸锰和醋酸钴按比例混合、搅拌反应，获得半成品粉体，然后将包覆剂、半成品粉体加入溶液中混合后，搅拌形成混合溶液，将混合溶液加热蒸发，搅拌产出包覆有涂层的成品；将包覆有涂层的成品、锂盐和镧系金属氧化物混合，高温煅烧后制得正极活性物质Li(Ni_(1‑x‑y)Co_yMn_x)O₂，最后将正极活性物质、聚偏氟乙烯、导电剂和聚丙烯酸酯混合制得正极浆料，将正极浆料涂覆于集流体上制得正极极片。本发明以醋酸盐为原料，制备条件温和，对设备损伤小，制备得到的成品DSC放大峰值温度高，使得锂电池于150℃加热时间下，持续受热时间更长，热稳定性良好。

技术领域

本发明涉及锂电池正极极片技术领域，具体是一种提高锂电池热稳定性的正极极片的制备方法。

背景技术

随着锂离子电池比能量密度的提升需求，三元正极材料由于具有高比能、高电压、高克容量的发挥等一系列优点，应用范围越来越广泛，包括便携式电子设备、工业应用和电动工具等民用市场。三元材料在合成过程中部分Ni²⁺占据Li⁺位，形成阳离子混排。另外在充电过程中，过渡金属层中的低价镍会迁移到锂层，占据锂空位，也会形成阳离子混排，随着三元电池镍含量提高，三元材料中的镍含量越高，热稳定性越差。因此如何提高三元电芯体系安全性能是本行业研发领域重要研究方向。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种提高锂电池热稳定性的正极极片的制备方法，采用本发明制备得到的正极极片制成锂电池，锂电池的热失控温度大大提高。

本发明的技术方案为：

一种提高锂电池热稳定性的正极极片的制备方法，具体包括有以下步骤：

(1)、将Ni(CH₃COO)₂·4H₂O，Mn(CH₃COO)2·4H₂O和Co(CH₃COO)₂·4H₂O按比例配比，然后在室温下于保护气氛中不停搅拌混合均匀后，加入碱性溶液调pH值至碱性，加热至100-150℃持续搅拌，搅拌反应结束后，过滤反应产物，清洗、干燥，获得半成品粉体Ni_(1-x-y)Co_yMn_x(OH)₂，其中，0＜x≤0.5，0＜y≤0.5；

(2)、将包覆剂溶解于无水乙醇中，然后依次加入半成品粉体、乙醇与水混合溶液后，于室温下搅拌形成混合溶液，将混合溶液加热至60℃后，保温加热直至溶液蒸发，搅拌产出包覆有涂层的成品；

(3)、将包覆有涂层的成品、锂盐和镧系金属氧化物混合，高温煅烧后制得正极活性物质Li(Ni_(1-x-y)Co_yMn_x)O₂，；

(4)、将聚偏氟乙烯、导电剂和聚丙烯酸酯混合形成胶液，将正极活性物质加入到胶液中制得正极浆料，将正极浆料涂覆于集流体上制得正极极片。

所述的步骤(1)中的Ni(CH₃COO)₂·4H₂O，Mn(CH₃COO)2·4H₂O和Co(CH₃COO)₂·4H₂O的浓度均为1-2mol/L。

所述的步骤(1)中的保护气氛为氮气或者氩气。

所述的步骤(1)中的碱性溶液为LiOH和NH₃·H₂O中的一种或两种的混合，加入碱性溶液调pH值至9.5-12。