本发明专利技术涉及涉及一种混合型正极浆料及使用该正极浆料的锂电池；本锂电池的混合型正极浆料包括以下重量份的成分组成：ＬｉＦｅＰＯ↓［４］：０．５～２份；ＬｉＣｏＯ↓［２］：０．５～２份；导电剂：０．０５～０．２份；水性黏合剂：０．１～１．０份；去离子水：０．５～２份；极性溶剂：０．０５～０．２５份。本锂电池的正极片是涂覆有上述混合型正极浆料的铝箔。本发明专利技术的锂电池混合型正极浆料采用磷酸铁锂材料和钴酸锂材料进行配伍生产的锂电池比容量及比能量方面比较优良，功率高，锂电池安全性能好，循环使用寿命长，生成成本低，能在锂电池实际应用中广泛推广。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种锂电池正极材料及使用该正极材料的锂电 池，具体地说涉及一种混合型正极浆料及使用该正极桨料的锂电 池；属于锂电池
技术介绍
锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解 质溶液的电池。锂电池一般由正极、负极、电解液、隔膜、正极 极耳、负极极耳、中心端子、绝缘材料、电池壳等组成。按正极 材料不同分为磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂等电池。其中作为正极 材料的磷酸锂铁(LiFeP04)中锂为正一价；中心金属铁为正二价； 磷酸根为负三价，由于结构中的磷酸基对整个材料的框架具有稳 定的作用，使得材料本身具有良好的热稳定性和循环性能。 LiFeP04具有一维方向的可移动性，在充放电过程中可以可逆的脱 出和迁入并伴随着中心金属铁的氧化与还原。而LiFeP04的理论 电容量为170mAh/g，并且拥有平稳的电压平台3.45V。在LiFeP(h 中锂离子的扩散系数高，并且LiFeP04经过多次充放电，橄榄石 结构依然稳定，铁原子依然处于八面体位置，可以做为循环性能 优良的正极材料。但是LiFeP04正极材料的振实密度较小，等容 量的磷酸铁锂电池的体积要大于钴酸锂等锂离子电池，其离子和 电子导电性能不佳，导致充放电倍率性能不佳。钴酸锂作为正极材料，具有容量发挥稳定、循环寿命长、耐 过充能力强、有效避免使用过程中重结晶造成的微短路现象等突 出特点。如中国专利申请(公开号CN101312243A)涉及一种电 池正极浆料、使用该正极浆料的正极及电池的制备方法，该正极浆料包括正极材料和溶剂，所述的正极材料包括正极活性物质， 粘结剂和导电剂；所述溶剂包括极性溶剂和非极性溶剂，所述的正极活性物质为LieNifCoi-f-gNg02和LiCo02的混合物，式中，0.9 《e《l. 1, 0. 7《f《0. 8， 0. 03《g《0. 10， N选自Mn、 Al、 Ti、 Cr、 Mg、 Ca、 V、 Fe禾卩Zr中的一种，所述LieNifCoH-gNg02禾口 LiCo02 的重量比为95-50:5-50。该锂电池虽然采用四元材料和钴酸锂混 合作为电池正极的活性物质解决了采用LiFeP04作为正极材料的 振实密度较小，制备的锂电池体积大，充放电倍率性能不佳的缺 陷。但是由于Co、 Ti、 Zr等金属价格昂贵，材料成本较高；而且 由于LiCo02离子电池能量密度高，在过充电状态下，电池温度上 升、能量过剩，电池内压急剧上升而有发生自燃或爆炸的危险。 制作出的电池其过充不安全性也决定了它不可能在大容量电池中 得到广泛应用。而作为锂电池正极活性物质的LiMri204能凭其价廉以及相对 LiCo02安全的优势在大容量电池中发挥作用，但单一的LiMm04 作为正极活性物质制作的锂电池容量低及高温循环性能差，仍未 能在实际锂电池中广泛推广。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的缺陷，提供一种容量大、成本低 和比容量及比能量方面都比较优良，安全性能好的锂电池用混合 型正极浆料。本专利技术的目的是通过下列技术方案来实现的 一种混合型正 极浆料，该桨料包括以下重量份的成分组成LiFeP04: 0. 5 2份； LiCo02: 0.5 2份；导电剂0.05 0.2份；水性黏合剂0.1 1.0份； 去离子水0. 5 2份； 极性溶剂0.05 0.25份。磷酸锂铁(LiFeP04)在充电过程中，铁原子位于八面体位置，均处于高自旋状态。虽然磷酸铁锂具有较高的比容量以及优良的 高温循环性能和极高的安全性能。但是纯的磷酸铁锂材料的导电 性和锂离子扩散性能差，从而导致电池大电流放电性能差；此外 纯的磷酸铁锂材料的松装密度和振实密度比较低，不易加工，正 极浆料的涂覆比较困难，不能满足锂电池体积小、重量轻，放电 平台稳定，自放电小，容量和功率大的要求。并且电池容量偏低 无法满足动力电池的高容量和超大功率的要求。LiCo02是二维锂离子通道的正极材料。它属于a -NaFe02型层状结构的，基于氧 原子的立方密堆积，Li+和Co'!+各自位于立方密堆积中交替的八面 体位置。但因Li+和Co3+与氧原子层的作用力不同，氧原子的分布 并非理想的密堆积结构，而是由立方对称畸变为六方对称。用 LiCo02作为正极材料制作的锂电池具有工作电压高，充放电电压 平稳，比能量高，循环性能好等特点。但是LiCo02价格昂贵，实 际比容量仅为其理论容量(274mAh， g—')的50%左右，钴的利用 率较低；此外，LiCo02的抗过充电性能较差，在较高充电电压下 比容量迅速降低。而本专利技术用磷酸铁锂材料和钴酸锂材料进行配 伍既节省了材料的成本，而且作为正极材料制成的锂电池容量比 较高，适用于严格限制重量和体积但又要求高能量的需求，而且 制备的锂电池安全性能好，循环使用寿命长。但是磷酸铁锂材料 和钴酸锂材料采用普通的黏合剂(如聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯 等)进行粘结，粘结牢度差，抗疲劳强度小，柔韧度较差，抗氧化， 抗还原能力较弱。本专利技术采用水性黏合剂进行粘合可以解决磷酸 铁锂材料和钴酸锂材料的粘结牢度等问题。在上述的混合型正极浆料中，作为优选，该浆料包括以下重 量份的成分组成该浆料包括以下重量份的成分组成LiFeP04: 0. 8 1.5份； LiCo02: 0.8 1.5份；导电剂0. 1 0. 15份； 水性黏合剂Q.5 0.8份；去离子水0.8 L5份； 极性溶剂0. 1 0. 2份。本专利技术对上述成份进一步的优化和限制，通过限制和优化得到的混 合型正极浆料制备的锂电池在容量、成本和比容量及比能量方面 更加优良，安全性能更好，循环使用寿命更长。在上述的混合型正极浆料中，所述的导电剂为鳞片石墨和导 电碳黑中一种或两种。相对所述正极活性物质的重量，所述导电 剂的含量可以是常规锂离子电池正极中导电剂的含量。 一般情况下，所述导电剂的含量为0.05 0.2份。优选情况下，所述导电 剂的含量为0. 1 0. 15份，减少导电剂的用量可以提高电池容量， 并且减小电池厚度。本专利技术所述导电碳黑可以常规锂电池中使用 的导电碳黑。优选情况下，本专利技术所述导电碳黑为DBP吸油值为 450 500毫升/ 100克，所述导电碳黑的平均粒子直径为20—40 微米。当所述导电碳黑的DBP吸油值在上述范围中时，能进一步 提高锂电池的放电性能。另外，适当降低导电碳黑的平均粒子直 径也可以提高其导电性。所述导电碳黑均可以商购得到。另外， 所述DBP吸油值是指IOO克碳黑吸收邻苯二甲酸二丁酯的体积(毫升)数。所述的鳞片石墨可以是常规锂电池中使用的鳞片石墨。所 述的鳞片石墨可以商购得到。在上述的混合型正极浆料中，所述的水性黏合剂为F-105水 性黏合剂。本专利技术选用F-105水性黏合剂，该水性黏合剂可以很 好的粘结磷酸铁锂和钴酸锂材料，它具有粘结牢度高，抗疲劳强 度大，柔韧度好，抗氧化，抗还原能力强的特点。所述的F-105 水性黏合剂可以商购得到。在上述的混合型正极浆料中，所述的极性溶剂为N-甲基吡咯 烷酮、二甲基甲酰胺、二乙基甲酰胺、二甲基亚砜中的一种或几 种。在将正极材料分散到极性溶剂中所形成的浆料体系中，由于 正极材料和上述极性溶剂都是极性较强的物质，彼此间的吸引力 仍然存在，为了达到更好的分散效果本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种混合型正极浆料，该浆料包括以下重量份的成分组成： ＬｉＦｅＰＯ↓［４］：０．５～２份； ＬｉＣｏＯ↓［２］：０．５～２份； 导电剂：０．０５～０．２份； 水性黏合剂：０．１～１．０份； 去离子水：０．５～２份； 极性溶剂：０．０５～０．２５份。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张荣华，
申请(专利权)人：温岭市恒泰电池有限公司，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]
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