CN111584925B - 一种磷酸铁锂电池及其制备方法 - Google Patents

一种磷酸铁锂电池及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111584925B
CN111584925B CN201910134277.6A CN201910134277A CN111584925B CN 111584925 B CN111584925 B CN 111584925B CN 201910134277 A CN201910134277 A CN 201910134277A CN 111584925 B CN111584925 B CN 111584925B
Authority
CN
China
Prior art keywords
iron phosphate
lithium iron
parts
phosphate battery
electrolyte
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910134277.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111584925A (zh
Inventor
叶小剑
平松雄二
牛尾顺一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hiramatsu Yuji
Ye Xiaojian
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN201910134277.6A priority Critical patent/CN111584925B/zh
Priority to KR1020217030181A priority patent/KR102693854B1/ko
Priority to PCT/CN2020/075052 priority patent/WO2020168974A1/zh
Priority to JP2021547314A priority patent/JP2022527237A/ja
Publication of CN111584925A publication Critical patent/CN111584925A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111584925B publication Critical patent/CN111584925B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/15—Nano-sized carbon materials
    • C01B32/152—Fullerenes
    • C01B32/154—Preparation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
    • H01M10/0566—Liquid materials
    • H01M10/0567—Liquid materials characterised by the additives
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
    • H01M10/0566—Liquid materials
    • H01M10/0569—Liquid materials characterised by the solvents
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/133—Electrodes based on carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/136—Electrodes based on inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/139—Processes of manufacture
    • H01M4/1393—Processes of manufacture of electrodes based on carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/139—Processes of manufacture
    • H01M4/1397—Processes of manufacture of electrodes based on inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
    • H01M4/5825—Oxygenated metallic salts or polyanionic structures, e.g. borates, phosphates, silicates, olivines
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
    • H01M4/583—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/621—Binders
    • H01M4/622—Binders being polymers
    • H01M4/623—Binders being polymers fluorinated polymers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/624—Electric conductive fillers
    • H01M4/625—Carbon or graphite
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00—Electrolytes
    • H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
    • H01M2300/0025—Organic electrolyte
    • H01M2300/0028—Organic electrolyte characterised by the solvent
    • H01M2300/0037—Mixture of solvents
    • H01M2300/004—Three solvents
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)

Abstract

本发明提供一种磷酸铁锂电池，其正极材料包含以下组分：磷酸铁锂、导电剂、粘合剂、碳纳米管浆料或石墨烯；负极材料包含以下组分：石墨碳黑、导电剂、粘合剂、富勒烯、纳米线、纳米钛；以及电解液，电解液包括邻苯二酚二乙酸酯。本发明在电池的负极材料中加入纳米线、纳米钛，在电解液中加入邻苯二酚二乙酸酯，使得本发明的磷酸铁锂电池能够解决高压实密度电极片与电解液浸润性差的问题，使磷酸铁锂电池的低温性能、常温和高温循环性能都得到改善，有效延长磷酸铁锂电池的使用寿命。

Description

一种磷酸铁锂电池及其制备方法
技术领域
本发明涉及电池领域，尤其涉及一种磷酸铁锂电池及其制备方法。
背景技术
锂离子二次电池由于具备能量密度大、输出功率高、循环寿命长和环境污染小等优点而被广泛应用于电动汽车以及消费类电子产品中。磷酸铁锂由于循环寿命高、安全性好及价格低廉等特性，是目前动力电池最常用的正极材料之一。磷酸铁锂电池的缺点是其能量密度偏低。为提高能量密度，一方面是增加正负极材料的克容量，另一方面是增加正负极膜片的压实密度。但是压实密度提高后会导致锂离子的扩散困难，同时电极片与电解液的浸润性变差，使得磷酸铁锂电池的循环寿命减少。因此需要从电解液角度改善高压实密度电极片体系下磷酸铁锂电池的性能。
发明内容
鉴于背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种磷酸铁锂电池，其能够解决高压实密度电极片与电解液浸润性差的问题，使磷酸铁锂电池的低温性能、常温和高温循环性能都得到改善，有效延长磷酸铁锂电池的使用寿命。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种磷酸铁锂电池，其正极材料包含以下组分：磷酸铁锂、导电剂、粘合剂、碳纳米管浆料或石墨烯；负极材料包含以下组分：石墨碳黑、导电剂、粘合剂、富勒烯、纳米线、纳米钛；以及电解液，电解液包括邻苯二酚二乙酸酯。
优选地，所述正极材料包含以下重量份的组分：磷酸铁锂2-10份、导电剂5-30份、粘合剂1-15份、碳纳米管浆料或石墨烯2.5-30份；所述负极材料包含以下重量份的组分：石墨碳黑1-20份、导电剂5-30份、粘合剂1-15份、富勒烯0.8-25份、纳米线份5-15份、纳米钛2-8份，所述邻苯二酚二乙酸酯的质量分数为5-12％。
优选地，所述正极为铝箔。
优选地，所述负极集为铜箔。
优选地，所述导电剂为乙炔黑。
优选地，所述粘合剂为聚偏氟乙烯(PVDF)。
本发明还提供一种制备如上所述磷酸铁锂电池的制备方法，包括以下步骤：：
(1)配料：将磷酸铁锂、导电剂、粘合剂、碳纳米管浆料进行混合得到混合正极浆料；将石墨碳黑、导电剂、粘合剂、富勒烯、纳米线、纳米钛进行混合得到混合负极浆料；
(2)涂布：将上述正极浆料通过涂布机涂于正极上；将负极浆料通过涂布机涂于负极上；
(3)然后经过辊压、分切、制片、卷绕、装配、顶侧封、烘干、注入电解液、化成，最后进行包装，获得本发明的电池。
优选地，所述步骤(1)之前还需提取富勒烯，其提取方法采用以下步骤：将碳粉放入氧化还原釜通电燃烧，然后提取附在釜内壁的碳气黑微粒，再通过静电加工即得所述富勒烯。
优选地，所述步骤(1)之前还需制备电解液，采用以下方法制备：将有机溶剂碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯、丙酸甲酯混合，最后加入邻苯二酚二乙酸酯，添加量为电解液总体积的2～10％，即得所述电解液。
优选地，所述步骤(2)负极材料采用以下方法制备：将石墨碳黑、导电剂、粘合剂、富勒烯、纳米线、纳米钛混合后研磨成粉，将粉体移至压力为30～50mPa高压反应釜中，然后将反应釜放置在功率为1800～2200w的微波炉中，加热200～1200s，冷却至室温，得到所述负极材料。
本发明的有益效果：本发明在电池的负极材料中加入纳米线、纳米钛；在电解液中加入邻苯二酚二乙酸酯，使得本发明的磷酸铁锂电池本发明能够解决高压实密度电极片与电解液浸润性差的问题，使磷酸铁锂电池的低温性能、常温和高温循环性能都得到改善，有效延长磷酸铁锂电池的使用寿命。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
本实施例磷酸铁锂电池，其正极材料包含以下组分：磷酸铁锂2份、导电剂5份、粘合剂1份、碳纳米管浆料2.5份；所述负极材料包含以下重量份的组分：石墨碳黑1份、导电剂5份、粘合剂1份、富勒烯0.8份、纳米线份5份、纳米钛2份，所述邻苯二酚二乙酸酯的质量分数为5％。
本实施例磷酸铁锂电池的制备方法，包括以下步骤：
(1)配料：将磷酸铁锂、导电剂、粘合剂、碳纳米管浆料进行混合得到混合正极浆料；将石墨碳黑、导电剂、粘合剂、富勒烯、纳米线、纳米钛进行混合得到混合负极浆料；
(2)涂布：将上述正极浆料通过涂布机涂于铝箔上；将负极浆料通过涂布机涂于铜箔上；
(3)然后经过辊压、分切、制片、卷绕、装配、顶侧封、烘干、注液、化成、化成，最后进行包装，获得本发明的电池。
本实施例提取富勒烯采用以下步骤：
(1)在烧制陶瓷的氧化还原窑中放入一吨左右的木柴(没受污染的松木、杉木、桧木等)燃烧，24小时后在氧化还原窑的内壁中可提取附在上面的烟烬1100g；
(2)将这1100g的烟烬放入静电加载机进行静电加工可得110g的导电性富勒烯。
本实施例中电解液的制备方法为：
将有机溶剂碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯、丙酸甲酯混合，最后加入邻苯二酚二乙酸酯，添加量为电解液总体积的2％，即得所述电解液。
本实施例中负极材料采用以下方法制备：将石墨碳黑、导电剂、粘合剂、富勒烯、纳米线、纳米钛混合后研磨成粉，将粉体移至压力为50mPa高压反应釜中，然后将反应釜放置在功率为1800w的微波炉中，加热1200s，冷却至室温，得到所述负极材料。
实施例2
本实施例磷酸铁锂电池，其正极材料包含以下组分：磷酸铁锂10份、导电剂30份、粘合剂15份、碳纳米管浆料30份；所述负极材料包含以下重量份的组分：石墨碳黑20份、导电剂30份、粘合剂15份、富勒烯25份、纳米线份15份、纳米钛8份，所述邻苯二酚二乙酸酯的质量分数为12％。
本实施例磷酸铁锂电池的制备方法采用与实施例1相同的制备方法。
本实施例提取富勒烯的方法采用与实施例1相同的提取方法。
本实施例中电解液的制备方法为：
将有机溶剂碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯、丙酸甲酯混合，最后加入邻苯二酚二乙酸酯，添加量为电解液总体积的10％，即得所述电解液。
本实施例中负极材料采用以下方法制备：将石墨碳黑、导电剂、粘合剂、富勒烯、纳米线、纳米钛混合后研磨成粉，将粉体移至压力为30mPa高压反应釜中，然后将反应釜放置在功率为2200w的微波炉中，加热200s，冷却至室温，得到所述负极材料。
实施例3
本实施例磷酸铁锂电池，其正极材料包含以下组分：磷酸铁锂7份、导电剂15份、粘合剂7份、碳纳米管浆料15份；所述负极材料包含以下重量份的组分：石墨碳黑10份、导电剂15份、粘合剂8份、富勒烯12份、纳米线份10份、纳米钛5份，所述邻苯二酚二乙酸酯的质量分数为10％。
本实施例磷酸铁锂电池的制备方法采用与实施例1相同的制备方法。
本实施例富勒烯的提取方法采用与实施例1相同的提取方法。
本实施例中负极材料的制备方法采用与实施例1相同的制备方法。
本实施例中电解液的制备方法为：
将有机溶剂碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯、丙酸甲酯混合，最后加入邻苯二酚二乙酸酯，添加量为电解液总体积的5％，即得所述电解液。
对比例1
对比例1与实施例1的唯一区别是电解液中未添加邻苯二酚二乙酸酯。
对比例2
对比例2与实施例1的唯一区别是负极材料中不含有富勒烯、纳米线、纳米钛。
将上述实施例1-3和对比例1、2制备的磷酸铁锂电池，进行测试
1、性能测试
(1)低温放电容量测试
25℃下，将磷酸铁锂电池先以1C放电至2.0V；再在以1C恒流充电至3.6V，然后恒压充电至电流为0.05C，记充电容量为CC；然后将炉温调节至-10℃，用1C恒流放电至2.0V，记放电容量为CDT。放电容量与充电容量比即为放电容量保持率。
磷酸铁锂电池-10℃下的放电容量保持率(％)＝CDT/CC×100％。
(2)常温循环测试
25℃下，将磷酸铁锂电池先以1C放电至2.0V后进行循环测试。以1C恒流充电至3.6V，然后恒压充电至电流为0.05C，然后用1C恒流放电至2.0V，如此充电/放电，计算磷酸铁锂电池25℃下循环1000次的容量保持率。
磷酸铁锂电池25℃下循环1000次后的容量保持率(％)＝第1000次循环的放电容量/首次循环的放电容量×100％。
(3)高温循环测试
25℃下，将磷酸铁锂电池先以1C放电至2.0V后进行循环测试。烘箱升温至60℃，以1C恒流充电至3.6V，然后恒压充电至电流为0.05C，然后用1C恒流放电至2.0V，如此充电/放电，计算磷酸铁锂电池60℃下循环500次的容量保持率。
磷酸铁锂电池60℃下循环500次后的容量保持率(％)＝第500次循环的放电容量/首次循环的放电容量×100％。
表1：实施例1-3与对比例1、2的性能测试结果
Figure BDA0001976457830000061
从对比例1可看出，正负极膜片压实密度提高，在不加入邻苯二酚二乙酸酯的情况下，磷酸铁锂电池的性能迅速下降，从对比例2可看出，由于负极材料中没有添加富勒烯、纳米线、纳米钛，是的对比例2的磷酸铁锂电池负极膜片压实密度远低于本发的实施例。但是在实施例1-3中，正负极膜片压实密度提高，且在电解液中加入邻苯二酚二乙酸酯后可以明显延缓磷酸铁锂电池的性能下降趋势，使磷酸铁锂电池的低温性能、常温和高温循环性能都得到改善。这说明加入的邻苯二酚二乙酸酯可以延长磷酸铁锂电池的循环使用寿命。
2、破坏性测试结果
上述25×37×76mm的磷酸铁锂电池测试
(1)锤击测试：10kg重的钢锤在1米高度自然落下：不起火、不爆炸；
(2)过充测试：不会发热、不爆炸；
(3)钉刺测试：用3×8.0mm的铁钉直接钉穿电池，不起火、不爆炸；
(4)浸水测试：24小时浸水，性能不变；
(5)耐热冲击测试：放入温度测试箱中，将温度从5℃升到150℃，不起火、不爆炸；
(6)振动测试：放于振动测试机中，往復振动30分钟，外观、性能不变；
(7)挤压测试：放于挤压机中，施加最大17MPa的压力，不起火、不爆炸；
(8)螺丝刀贯穿测试：螺丝刀贯穿电池后，电压不变化(一般电池会因贯穿造成短路、电压为零)，6-7分钟后有6-7°的升温；
(9)落下测试：将电池放于6米高度自然落下在铁板上，电压不变。
通过以上实验证实，本发明的磷酸铁锂电池质量完全符合PSE、GB、UC等安全认证要求。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种磷酸铁锂电池，其特征在于，所述磷酸铁锂电池的正极材料包含以下重量份的组分：磷酸铁锂2-10份、导电剂5-30份、粘合剂1-15份、碳纳米管浆料或石墨烯2 .5-30份；负极材料包含以下重量份的组分：石墨碳黑1-20份、导电剂5-30份、粘合剂1-15份、富勒烯0.8-25份、纳米线5-15份、纳米钛2-8份；以及电解液，电解液包括邻苯二酚二乙酸酯，所述邻苯二酚二乙酸酯的质量分数为5-12％；
所述电解液，采用以下方法制备：将有机溶剂碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯、丙酸甲酯混合，最后加入邻苯二酚二乙酸酯，添加量为电解液总体积的2～10％，即得所述电解液；
所述负极材料采用以下方法制备：将石墨碳黑、导电剂、粘合剂、富勒烯、纳米线、纳米钛混合后研磨成粉，将粉体移至压力为30～50mPa高压反应釜中，然后将反应釜放置在功率为1800～2200w的微波炉中，加热200～1200s，冷却至室温，得到所述负极材料。
2.如权利要求1所述的磷酸铁锂电池，其特征在于，所述正极为铝箔。
3.如权利要求1所述的磷酸铁锂电池，其特征在于，所述负极为铜箔。
4.如权利要求1所述的磷酸铁锂电池，其特征在于，所述导电剂为乙炔黑。
5.如权利要求1所述的磷酸铁锂电池，其特征在于，所述粘合剂为聚偏氟乙烯。
6.一种制备如权利要求1-5任一项所述的磷酸铁锂电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)配料：将磷酸铁锂、导电剂、粘合剂、碳纳米管浆料进行混合得到混合正极浆料；将石墨碳黑、导电剂、粘合剂、富勒烯、纳米线、纳米钛进行混合得到混合负极浆料；
(2)涂布：将上述正极浆料通过涂布机涂于正极上；将负极浆料通过涂布机涂于负极上；
(3)然后经过辊压、分切、制片、卷绕、装配、顶侧封、烘干、注入电解液、化成，最后进行包装，获得所述的磷酸铁锂电池。
7.如权利要求6所述的磷酸铁锂电池的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)之前还需提取富勒烯，其提取方法采用以下步骤：将碳粉放入氧化还原釜通电燃烧，然后提取附在釜内壁的碳气黑微粒，再通过静电加工即得所述富勒烯。
8.如权利要求6所述的磷酸铁锂电池的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)之前还需制备电解液，采用以下方法制备：将有机溶剂碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯、丙酸甲酯混合，最后加入邻苯二酚二乙酸酯，添加量为电解液总体积的2～10％，即得所述电解液。
9.如权利要求6所述的磷酸铁锂电池的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)负极材料采用以下方法制备：将石墨碳黑、导电剂、粘合剂、富勒烯、纳米线、纳米钛混合后研磨成粉，将粉体移至压力为30～50mPa高压反应釜中，然后将反应釜放置在功率为1800～2200w的微波炉中，加热200～1200s，冷却至室温，得到所述负极材料。
CN201910134277.6A 2019-02-22 2019-02-22 一种磷酸铁锂电池及其制备方法 Active CN111584925B (zh)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910134277.6A CN111584925B (zh) 2019-02-22 2019-02-22 一种磷酸铁锂电池及其制备方法
KR1020217030181A KR102693854B1 (ko) 2019-02-22 2020-02-13 인산철 리튬 전지 및 그 제조방법
PCT/CN2020/075052 WO2020168974A1 (zh) 2019-02-22 2020-02-13 一种磷酸铁锂电池及其制备方法
JP2021547314A JP2022527237A (ja) 2019-02-22 2020-02-13 リン酸鉄リチウム電池およびその調製方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910134277.6A CN111584925B (zh) 2019-02-22 2019-02-22 一种磷酸铁锂电池及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111584925A CN111584925A (zh) 2020-08-25
CN111584925B true CN111584925B (zh) 2021-11-05

Family

ID=72124347

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910134277.6A Active CN111584925B (zh) 2019-02-22 2019-02-22 一种磷酸铁锂电池及其制备方法

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP2022527237A (zh)
KR (1) KR102693854B1 (zh)
CN (1) CN111584925B (zh)
WO (1) WO2020168974A1 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113809387B (zh) * 2021-08-16 2023-03-24 福建巨电新能源股份有限公司 一种磷酸铁锂锂电池
CN114373933B (zh) * 2022-01-07 2023-11-21 北京胜能能源科技有限公司 一种固态电池正极片及其制备方法与固态电池
CN115072687B (zh) * 2022-07-28 2023-09-01 四川龙蟒磷化工有限公司 一种利用硫酸烧渣制备电池级磷酸铁的方法
CN118522896A (zh) * 2024-07-19 2024-08-20 湖南金阳烯碳新材料股份有限公司 一种固态电池正极材料的制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106784812A (zh) * 2016-11-21 2017-05-31 深圳市沃特玛电池有限公司 一种磷酸铁锂电池的制备方法
CN107978728A (zh) * 2017-10-31 2018-05-01 旭成（福建）科技股份有限公司 一种锂离子电池用涂布材料及涂布方法
CN108615955A (zh) * 2018-05-07 2018-10-02 钟鸣 一种磷酸铁锂电池的化成方法
CN108847478A (zh) * 2018-06-04 2018-11-20 安徽潜川动力锂电科技有限公司 一种锂电池硅碳纳米复合负极材料及其制备方法
CN109119686A (zh) * 2017-06-23 2019-01-01 宁德时代新能源科技股份有限公司 磷酸铁锂电池

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004052507A1 (de) * 2003-10-27 2006-02-23 ITT Manufacturing Enterprises, Inc., Wilmington Akkumulatorelektroden auf Fullerenbasis
JP5768968B2 (ja) * 2011-03-08 2015-08-26 日産自動車株式会社 リチウムイオン二次電池用負極活物質
JP5525003B2 (ja) * 2012-05-07 2014-06-18 古河電気工業株式会社 非水電解質二次電池用負極及びそれを用いた非水電解質二次電池
US9203090B2 (en) * 2014-01-13 2015-12-01 The Gillette Company Method of making a cathode slurry and a cathode
CN207082578U (zh) * 2017-07-24 2018-03-09 山东高佳新能源有限公司 一种隔热防火防爆电池组

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106784812A (zh) * 2016-11-21 2017-05-31 深圳市沃特玛电池有限公司 一种磷酸铁锂电池的制备方法
CN109119686A (zh) * 2017-06-23 2019-01-01 宁德时代新能源科技股份有限公司 磷酸铁锂电池
CN107978728A (zh) * 2017-10-31 2018-05-01 旭成（福建）科技股份有限公司 一种锂离子电池用涂布材料及涂布方法
CN108615955A (zh) * 2018-05-07 2018-10-02 钟鸣 一种磷酸铁锂电池的化成方法
CN108847478A (zh) * 2018-06-04 2018-11-20 安徽潜川动力锂电科技有限公司 一种锂电池硅碳纳米复合负极材料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020168974A1 (zh) 2020-08-27
KR102693854B1 (ko) 2024-08-13
CN111584925A (zh) 2020-08-25
KR20210148121A (ko) 2021-12-07
JP2022527237A (ja) 2022-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111584925B (zh) 一种磷酸铁锂电池及其制备方法
CN103887502B (zh) 一种人造石墨锂离子电池负极材料及其制备方法
CN106299314B (zh) 一种锂离子电池负极材料及其制备方法、锂离子电池
CN104966822A (zh) 一种锂离子电池多层包覆钛酸锂负极材料及其制备方法
US20120115002A1 (en) Molten salt battery
CN106395811B (zh) 一种低膨胀长循环天然石墨的制备方法
CN107275619A (zh) 碳和二氧化钛包覆的镍钴铝酸锂正极材料及其制备方法
CN102485648A (zh) 改性石墨、复合石墨材料及其制备方法和用途
CN105742695B (zh) 一种锂离子电池及其制备方法
CN109244539A (zh) 有机-无机复合固态电解质材料及其制备方法和应用
CN104300148B (zh) 一种锂离子电池石墨负极材料及其制备方法
CN106505199A (zh) 一种锂离子电池复合负极材料及其制备方法、锂离子电池
CN103187556A (zh) 锂离子电池及其负极材料、制备方法
CN112599840A (zh) 一种高倍率高比能量锂离子电池及其制备方法
CN116130782A (zh) 一种制备锂离子电池的方法和应用
CN109888171A (zh) 电池正极片的处理方法
CN107425181B (zh) 一种氧化锰/淀粉基硬碳复合负极材料的制备方法
CN106532031B (zh) 一种Li4Ti5O12负极材料及其制成的钛酸锂电池
CN105047894A (zh) 一种卤素掺杂的碳硅纳米材料的制备方法及其应用
CN111584864A (zh) 一种碳纳米管富勒烯电池及其制备方法
US20180309164A1 (en) Method for modifying lithium iron phosphate cathode material, cathode plate, and lithium iron phosphate battery
CN111564656A (zh) 一种锂聚合物电池及其制备方法
CN114122318A (zh) 一种负极极片及其制备方法和应用
Yang et al. Study on modifying the Li/MnO2 battery by mixing with the carbon fluoride
CN110137479A (zh) 一种锂离子电池负极活性材料改性方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20211015

Address after: 528400 room 221, digital trade building, No. 6, Xiangxing Road, central urban area, Torch Development Zone, Zhongshan City, Guangdong Province

Applicant after: Ye Xiaojian

Applicant after: Hiramatsu Yuji

Address before: 528400 room 221, digital trade building, No. 6, Xiangxing Road, central urban area, Torch Development Zone, Zhongshan City, Guangdong Province

Applicant before: Ye Xiaojian

Applicant before: Hiramatsu Yuji

Applicant before: Ushio Koichi

TA01 Transfer of patent application right
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant