一种锂电池及包含其的动力设备制造技术

本发明专利技术涉及三元锂电池技术领域，公开了一种锂电池，包括表面涂覆有正极浆料的正极片，所述正极浆料包括正极活性物质；所述正极活性物质包括中镍三元材料和磷酸锰铁锂，且所述中镍三元材料与所述磷酸锰铁锂的质量比为(1

【技术实现步骤摘要】
一种锂电池及包含其的动力设备


[0001]本专利技术涉及三元锂电池
，特别是涉及一种锂电池及包含该锂电池的动力设备。

技术介绍

[0002]近年来，随着新能源汽车的迅速发展和国际油价的不断攀升，加速了电动汽车进入普通家庭的进度，但是由于电动汽车的续航里程、充电能力和安全性能等原因始终得不到妥善解决，导致电动汽车仍然不能占有主流地位，行业内对车载动力电源的性能也提出了更高的要求。
[0003]锂离子电池作为电动汽车的核心动力，其储电量、循环寿命、充放电能力直接影响着用户对长续航、长寿命、高快充的需求，当前市场常见的电动汽车动力电池体系主要由磷酸铁锂电池体系和镍钴锰酸锂三元电池体系。其中磷酸铁锂电池由于其安全性、成本低等优点广泛应用于乘用车、客车、物流车、低速电动车中，但其能量密度有限是电动汽车长途旅行的缺陷；镍钴锰酸锂三元电池体系的安全性能不如磷酸铁锂电池，因而一直不能在电动汽车的动力电池上广泛应用。
[0004]因此，如何提供一种锂电池是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种锂电池，以解决现有三元电池体系安全性能较差导致其在动力电池上局限性较大的问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种锂电池，包括表面涂覆有正极浆料的正极片，所述正极浆料包括正极活性物质；
[0008]所述正极活性物质包括中镍三元材料和磷酸锰铁锂，且所述中镍三元材料与所述磷酸锰铁锂的质量比为(1
‑
5):(5
‑
10)。
[0009]优选的，在上述锂电池中，所述中镍三元材料为镍钴锰酸锂或镍钴铝酸锂。
[0010]优选的，在上述锂电池中，还包括补锂剂，所述补锂剂为正极补锂剂或负极补锂剂。
[0011]优选的，在上述锂电池中，所述正极补锂剂包括Li2NiO2、Li5FeO4、Li2OHCl中的任意一种或几种。
[0012]优选的，在上述锂电池中，所述负极补锂剂包括金属锂箔、金属锂粉、Li2O中的一种或几种。
[0013]优选的，在上述锂电池中，所述补锂剂的补锂量为1
‑
5％。
[0014]优选的，在上述锂电池中，所述正极浆料还包括正极导电添加剂、正极粘结剂。
[0015]优选的，在上述锂电池中，所述正极导电添加剂包括导电炭黑、碳纳米管、碳纤维、石墨烯中的一种或几种；
[0016]和/或所述正极粘结剂选自聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、丁苯橡胶中的任意一种或几种；
[0017]和/或还包括电解液，所述电解液选自EC+DMC、EC+DEC、EC+DMC+EMC、EC+DMC+DEC中的一种或几种。
[0018]优选的，在上述锂电池中，还包括表面涂覆有负极浆料的负极片，所述负极浆料包括负极活性物质、负极导电添加剂、负极粘结剂。
[0019]优选的，在上述锂电池中，所述负极活性物质为天然石墨、人造石墨中的至少一种；
[0020]和/或所述负极导电添加剂包括导电炭黑、碳纤维、石墨烯、碳纳米管中的一种或几种；
[0021]和/或所述负极粘结剂选自丁苯橡胶、丙烯酸单体聚合物、聚乙烯醇、聚四氟乙烯中的任意一种或几种；
[0022]和/或还包括电解液，所述电解液选自EC+DMC、EC+DEC、EC+DMC+EMC、EC+DMC+DEC中的一种或几种。
[0023]本专利技术还公开了一种动力设备，所述动力设备包括上述锂电池。
[0024]本专利技术提供了一种锂电池，与现有技术相比，其有益效果在于：
[0025]本专利技术能够有效改善三元电池的针刺和热箱性能，作用原理是，由于纳米级的磷酸锰铁锂本身的动力学性能较差，在匀浆过程中对微米级的三元颗粒起到了包覆作用，同时磷酸锰铁锂本身的导电性差也降低了针刺后内短路的风险；
[0026]本专利技术在三元材料中掺混磷酸锰铁锂提高电芯安全性的同时，不会影响电芯的循环寿命，且可以结合补锂技术来提高电池的克容量发挥，以弥补一部分能量密度的损失，并且可以继续提升电池的常温和高温循环寿命。
具体实施方式
[0027]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0028]本专利技术实施例提供了一种锂电池，包括表面涂覆有正极浆料的正极片，所述正极浆料包括正极活性物质；
[0029]所述正极活性物质包括中镍三元材料和磷酸锰铁锂，且所述中镍三元材料与所述磷酸锰铁锂的质量比为(1
‑
5):(5
‑
10)，进一步优选为(2
‑
3):(6
‑
8)，更进一步优选为3:7。
[0030]在本专利技术的一些实施例中，所述中镍三元材料为镍钴锰酸锂或镍钴铝酸锂，进一步优选为镍钴锰酸锂。
[0031]在本专利技术的一些实施例中，还包括补锂剂，所述补锂剂为正极补锂剂或负极补锂剂。
[0032]市面上常见的磷酸锰铁锂的克容量发挥为130
‑
140mAh/g，压实密度为2.1
‑
2.3g/cm3，而三元材料以NCM613为例，其克容量发挥为185
‑
190mAh/g，压实密度为3.3
‑
3.5g/cm3，即使用了磷酸锰铁锂后，会导致电芯能量密度下降，对此可以结合补锂技术来提高正极材
料的克容量发挥，从而弥补一部分能量密度的损失，在提高电芯安全性的同时避免能量密度大量损失。
[0033]在本专利技术的一些实施例中，所述正极补锂剂包括Li2NiO2、Li5FeO4、Li2OHCl中的任意一种或几种。
[0034]在本专利技术的一些实施例中，所述负极补锂剂包括金属锂箔、金属锂粉、Li2O中的一种或几种，在本专利技术中，补锂剂只是一种用于补充正极材料首效低的添加剂，因此也可以使用负极补锂技术。
[0035]在本专利技术的一些实施例中，所述补锂剂的补锂量为1
‑
5％，进一步优选为1
‑
3％。
[0036]例如，以石墨作为负极活性物质，以镍钴锰酸锂和磷酸锰铁锂为正极活性物质，其中石墨的首效是92
‑
93％，镍钴锰酸锂和磷酸锰铁锂的首效是94
‑
95％，由于负极首效低于正极首效，造成克容量发挥低，此时使用正极补锂剂使正负极首效相等，则是克容量发挥最高的添加量，若超过该添加量则克容量会降低，但是电芯的循环寿命增加。
[0037]在本专利技术的一些实施例中，所述正极浆料还包括正极导电添加剂、正极粘结剂，优选的，所述正极导电添加剂包括导电炭黑、碳纳米管、碳纤维、石墨烯中的一种或几种；所述正极粘结剂选自聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、丁苯橡胶中的任本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂电池，其特征在于，包括表面涂覆有正极浆料的正极片，所述正极浆料包括正极活性物质；所述正极活性物质包括中镍三元材料和磷酸锰铁锂，且所述中镍三元材料与所述磷酸锰铁锂的质量比为(1
‑
5):(5
‑
10)。2.根据权利要求1所述的锂电池，其特征在于，所述中镍三元材料为镍钴锰酸锂或镍钴铝酸锂。3.根据权利要求1所述的锂电池，其特征在于，还包括补锂剂，所述补锂剂为正极补锂剂或负极补锂剂。4.根据权利要求3所述的锂电池，其特征在于，所述正极补锂剂包括Li2NiO2、Li5FeO4、Li2OHCl中的任意一种或几种。5.根据权利要求3所述的锂电池，其特征在于，所述负极补锂剂包括金属锂箔、金属锂粉、Li2O中的一种或几种。6.根据权利要求3所述的锂电池，其特征在于，所述补锂剂的补锂量为1
‑
5％。7.根据权利要求1所述的锂电池，其特征在于，所述正极浆料还包括正极导电添加剂、正极粘结剂。8.根据权利要求7所述的锂电池，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳张雨，刘静，邹枫，杨红新，
申请(专利权)人：蜂巢能源科技马鞍山有限公司，
类型：发明
国别省市：