CN108735968A - 一种锂离子电池正极材料制备方法及锂离子电池 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种锂离子电池正极材料制备方法及锂离子电池，该方法包括：将NCM浆料通过涂布机均匀地涂布在铝箔的表面，形成NCM涂布层；将LFP浆料通过涂布机均匀地涂布在所述NCM涂布层的表面，形成LFP涂布层，制得一具有双涂布层结构的锂离子电池正极材料。本发明实施例提供的技术方案，通过对正极材料设置特殊的双涂布层结构，消除了LFP与NCM材料混掺导致的平台电压差，实现了BMS的管控，提高了锂离子电池的能量密度。

Description

一种锂离子电池正极材料制备方法及锂离子电池
技术领域
本发明实施例涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电池正极材料制备方法及锂离子电池。
背景技术
磷酸铁锂锂离子电池具有高安全、低成本和环境友好等性质，其被广泛应用在大巴车、电动车汽车等公共交通系统上。
正极是锂离子电池的重要组成部分，其直接影响到锂离子电池的能量密度，高容量的正极材料可以在不改变锂离子电池尺寸的前提下显著提升其能量密度，但是由于受到磷酸铁锂锂离子电池的正极材料本身的影响，目前很难制备具有高能量密度的锂离子电池。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种锂离子电池正极材料制备方法及锂离子电池，以提高锂离子电池的能量密度。
为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：
第一方面，本发明实施例提供一种锂离子电池正极材料制备方法，所述方法包括：
将NCM浆料通过涂布机均匀地涂布在铝箔的表面，形成NCM涂布层；
将LFP浆料通过涂布机均匀地涂布在所述NCM涂布层的表面，形成LFP涂布层，制得一具有双涂布层结构的锂离子电池正极材料。
进一步地，所述制备方法中，所述双涂布层结构中所述LFP涂布层覆盖所述NCM涂布层，所述NCM涂布层的宽度边缘宽于所述LFP涂布层，单侧宽度间隙为1～2mm。
进一步地，所述制备方法中，所述NCM涂布层的单面涂布面密度为0.074g/1540.25mm^2，双面涂布面密度为0.148g/1540.25mm^2。
进一步地，所述制备方法中，所述NCM涂布层的涂布速度为8～30m/min，烤箱温度为90～110℃。
进一步地，所述制备方法中，所述LFP涂布层的单面涂布面密度为0.182g/1540.25mm^2，双面涂布面密度为0.364g/1540.25mm^2。
进一步地，所述制备方法中，所述LFP涂布层的涂布速度为8～30m/min，烤箱温度为90～110℃。
进一步地，所述制备方法中，在将NCM浆料通过涂布机均匀地涂布在铝箔的表面之前，还包括：
配制NCM浆料和LFP浆料。
第二方面，本发明实施例还提供一种锂离子电池，所述锂离子电池包括正极材料，其特征在于，所述正极材料根据根据第一方面任一所述的制备方法制备。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
应用本发明实施例，可制成一具有双涂布层结构的锂离子电池正极材料及锂离子电池，在制备过程中，通过改善磷酸铁锂锂离子电池正极材料的混掺工艺，具体的，通过设置特殊的双涂布层结构，消除了LFP与NCM材料混掺导致的平台电压差，实现了BMS的管控，提高了锂离子电池的能量密度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明实施例一提供的一种锂离子电池正极材料制备方法的流程示意图；
图2是本发明实施例二提供的一种锂离子电池正极材料制备方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
请参阅图1，本实施例一提供了一种锂离子电池正极材料制备方法，包括步骤：
S101、将NCM浆料通过涂布机均匀地涂布在铝箔的表面，形成NCM涂布层。
其中，所述NCM(镍钴锰三元材料)涂布层的单面涂布面密度为W，即0.074g/1540.25mm^2，双面涂布面密度为2W，即0.148g/1540.25mm^2；所述NCM涂布层的涂布速度为8～30m/min，烤箱温度为90～110℃。
S102、将LFP浆料通过涂布机均匀地涂布在所述NCM涂布层的表面，形成LFP涂布层，制得一具有双涂布层结构的锂离子电池正极材料。
其中，所述LFP(磷酸铁锂)涂布层的单面涂布面密度为αW，即0.182g/1540.25mm^2，双面涂布面密度为2αW，即0.364g/1540.25mm^2，而α为LFP与NCM涂布质量比，α大于2.45；所述LFP涂布层的涂布速度为8～30m/min，烤箱温度为90～110℃。
在本发明实施例中，所述双涂布层结构中所述LFP涂布层覆盖所述NCM涂布层，所述NCM涂布层的宽度边缘宽于所述LFP涂布层，单侧宽度间隙为1～2mm。
需要说明的是，对锂离子电池的正极材料设计独特的双涂布层结构，NCM材料在内层，LFP材料在外层，外层的LFP材料由于分层极化的特性在充电阶段提升其充电平台；电芯工作电压范围可设置为2.5V～4.3V，LFP充电平台在极化作用下由3.2V提升至3.4V，LFP充电平台与NCM充电电压平台达到一致，放电阶段内层NCM材料放电电压平台降低与LFP材料一致，利用特殊的双涂布层结构设计消除了两种材料混掺导致的平台电压差，实现BMS的管控，进而实现了能量密度的提升。
本发明实施例提供的一种锂离子电池正极材料制备方法，可制成一具有双涂布层结构的锂离子电池正极材料，在制备过程中，通过改善磷酸铁锂锂离子电池正极材料的混掺工艺，具体的，通过设置特殊的双涂布层结构，消除了LFP与NCM材料混掺导致的平台电压差，实现了BMS的管控，提高了锂离子电池的能量密度。
实施例二
图2是本发明实施例二提供的一种锂离子电池正极材料制备方法的流程示意图，本实施例在上述实施例的基础上，在将NCM浆料通过涂布机均匀地涂布在铝箔的表面的步骤之前，做了进一步优化。与上述各实施例相同或相应的术语的解释在此不再赘述。本实施例的方法具体可以包括如下步骤：
S201、配制NCM浆料和LFP浆料。
S202、将NCM浆料通过涂布机均匀地涂布在铝箔的表面，形成NCM涂布层。
S203、将LFP浆料通过涂布机均匀地涂布在所述NCM涂布层的表面，形成LFP涂布层，制得一具有双涂布层结构的锂离子电池正极材料。
本发明实施例提供的一种锂离子电池正极材料制备方法，可制成一具有双涂布层结构的锂离子电池正极材料，在制备过程中，通过改善磷酸铁锂锂离子电池正极材料的混掺工艺，具体的，通过设置特殊的双涂布层结构，消除了LFP与NCM材料混掺导致的平台电压差，实现了BMS的管控，提高了锂离子电池的能量密度。
实施例三
本实施例三提供了一种锂离子电池，所述锂离子电池包括正极材料，该正极材料按照实施例一提供的制备方法制备。
本发明实施例提供的一种锂离子电池，通过锂离子电池正极材料的混掺工艺，具体的，通过设置特殊的双涂布层结构，消除了LFP与NCM材料混掺导致的平台电压差，实现了BMS的管控，提高了锂离子电池的能量密度。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种锂离子电池正极材料制备方法，其特征在于，包括：
将NCM浆料通过涂布机均匀地涂布在铝箔的表面，形成NCM涂布层；
将LFP浆料通过涂布机均匀地涂布在所述NCM涂布层的表面，形成LFP涂布层，制得一具有双涂布层结构的锂离子电池正极材料。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述双涂布层结构中所述LFP涂布层覆盖所述NCM涂布层，所述NCM涂布层的宽度边缘宽于所述LFP涂布层，单侧宽度间隙为1～2mm。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述NCM涂布层的单面涂布面密度为0.074g/1540.25mm^2，双面涂布面密度为0.148g/1540.25mm^2。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述NCM涂布层的涂布速度为8～30m/min，烤箱温度为90～110℃。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述LFP涂布层的单面涂布面密度为0.182g/1540.25mm^2，双面涂布面密度为0.364g/1540.25mm^2。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述LFP涂布层的涂布速度为8～30m/min，烤箱温度为90～110℃。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在将NCM浆料通过涂布机均匀地涂布在铝箔的表面之前，还包括：
配制NCM浆料和LFP浆料。
8.一种锂离子电池，所述锂离子电池包括正极材料，其特征在于，所述正极材料根据权利要求1至7任一所述的制备方法制备。
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