本发明专利技术提供一种可延长锂电池存放时间的方法及锂电池正极材料，该方法是在不改变现有锂电池负极的情况下，向现有锂电池正极材料中再加入磷酸铁锂。本发明专利技术的锂电池正极材料，按重量百分比计算，由正极活性材料80～93%、磷酸铁锂5～10%、导电剂1～5%和粘结剂1～5%组成。本发明专利技术在不改变现有锂离子电池负极的情况下，只是在现有锂电池正极材料的组分中添加少量磷酸铁锂，来改善锂离子电池因为保护板自放电而造成的失效，从而改善整个电池组的自放电，实现延长锂电池存放时间的目的，保证用户使用完用电器而不充电的情况下可以储存较长的时间，无需对锂电池制造工艺进行改动，方法简单，成本低廉。
Method for prolonging storage time of lithium battery and cathode material for lithium battery
The invention provides a cathode material method can prolong the storage time of the lithium battery and lithium battery, the method is not to change the existing lithium battery anode case to existing lithium battery cathode materials adding lithium iron phosphate. The cathode material of the lithium battery according to the weight percentage of the invention is composed of positive electrode active material 80 to 93%, lithium iron phosphate 5 to 10%, conductive agent 1 to 5% and binder 1 to 5%. No change in the existing lithium-ion battery case, just add a small amount of components in the existing lithium iron phosphate lithium battery anode material, to improve the lithium ion battery protection board for self discharge caused by the failure, so as to improve the self discharge of the batteries, lithium batteries prolong storage time. To ensure that users end appliances and without a charge can be stored for a long time, without the need for change, for lithium battery manufacturing process is simple, low cost.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂离子电池
，具体涉及一种可延长锂电池存放时间的方法及锂电池正极材料。
技术介绍
目前，锂离子电池所用的正极材料大多为钴酸锂、锰酸锂或三元材料等，其组分主要是活性材料加导电剂再加粘结剂，所述活性材料为钴酸锂、锰酸锂或三元等；负极材料大多采用石墨为活性物质，再添加一些导电剂和粘结剂；这样的正负极材料组成的体系有个共同的特点就是放电后期(3. 3V以下)，尤其是在放电结束时(3. 0V)，电压下降非常快，也就是在这个电压区间里面，锂离子电池的容量几乎没有了。目前，由于锂离子电池的安全问题，大多数锂电包装在组装时都会加保护板；但是，由于保护板自身固有的缺陷，在装上锂电池后，会存在一定大小的漏电流，一般该漏电流在IOuA左右。由于有该漏电流的存在，锂离子电池很容易因为该漏电流而电压不断下降，最终导致锂离子电池失效；尤其是在用户使用完用电器后不及时充电，该漏电流会迅速使锂电池失效。若以一个IOOOmAh的锂离子电池为例，该电池保护板漏电流为10uA，用户使用完后剩余容量为1%，那么该电池只需经过时间t= (1000*1%)/ (10/1000) =1000h，也就是41天后该锂电池就会失效。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种操作简便、成本低廉，且可有效延长锂电池存放时间的方法。本专利技术的另一个目的在于提供一种采用上述方法的锂电池正极材料。本专利技术的上述目的是通过如下方案予以实现的一种可延长锂电池存放时间的方法，该方法是在不改变现有锂电池负极的情况下，在锂电池正极材料里添加磷酸铁锂，也就是在现有正极材料组分为“正极活性材料+导电剂+ 粘结剂”的基础上，再添加磷酸铁锂，则正极材料组分为“正极活性材料+磷酸铁锂+导电剂+粘结剂”；因为，磷酸铁锂的截止电压为2. 0V，而一般的正极材料(钴酸锂、锰酸锂或三元等)的截止电压均为3. 0V，若根据钴酸锂的截止电压3. OV计算，磷酸铁锂就会残留15%的容量，随着磷酸铁锂的添加量增加，锂电池放完电后的残余容量也随着增加，则锂电池的存放时间也随着增加；因此，通过向正极材料中添加磷酸铁锂来改善锂电池因为保护板自放电而造成的失效，从而改善整个锂电池的自放电，则最终可达到延长锂电池存放时间的目的。本专利技术人通过研究发现锂电池放电的电压是从4. 2V放到截止电压，对于截止电压为2. OV的磷酸铁锂体系来说，如果想把容量全部放完，其电压需要放到2. 0V，而一般的用电器到3. OV就截止了，所以在这种情况下，磷酸铁锂只放出了约80% 85%的容量，余下的15%容量残留在电池里面；因此，在上述可延长锂电池存放时间的方法中，若磷酸铁锂的添加量太少，则起不到明显的效果；若磷酸铁锂的添加量太多，则会影响能量密度；针对这种情况，本专利技术人对磷酸铁锂的加入量进行了优化，通过对实验数据的综合分析后，本专利技术人确定磷酸铁锂在锂电池正极材料中的添加量为锂电池正极材料总重量的5 10%，所述锂电池正极材料总重量为(正极活性材料+磷酸铁锂+导电剂+粘结剂)的总重量。 本专利技术还提供一种锂电池正极材料，该锂电池正极材料是在现有锂电池正极材料的组分中再加入磷酸铁锂，最终得到的锂电池正极材料的组分为“正极活性材料+磷酸铁锂+导电剂+粘结剂”；所述正极活性材料和现有锂电池正极材料的正极活性材料一样为 (钴酸锂、锰酸锂或三元等)；所述导电剂采用现有锂电池正极材料中的导电剂，如石墨或乙炔碳黑等；所述粘结剂采用现有锂电池正极材料中的粘结剂，如PVDF树脂或聚偏氟乙烯。上述锂电池正极材料中，按重量百分比计算，由正极活性材料80 93%、磷酸铁锂 5 10%、导电剂1 5%和粘结剂1 5%组成。采用上述锂电池正极材料制备锂电池时，先将上述锂电池正极材料经现有锂电池正极的常规制备工艺制备得到锂电池正极，然后将该锂电池正极与现有的锂电池负极再采用现有技术组装为锂电池，经检测发现，该锂电池的存放时间明显比现有锂电池要长。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果1.本专利技术不同于一般现有技术方案那样仅仅把磷酸铁锂作为正极活性物质，本专利技术是在以正极材料(钴酸锂、锰酸锂、三元等)为活性物质的正极体系中添加少量的磷酸铁锂来改变正极材料组分和配比，从而来改善锂离子电池因为保护板自放电而造成的锂电池的失效；2.本专利技术在不改变现有锂离子电池负极的情况下，只是在现有锂电池正极材料的组分中添加少量磷酸铁锂，来改善锂离子电池因为保护板自放电而造成的失效，从而改善整个电池组的自放电，实现延长锂电池存放时间的目的，保证用户使用完用电器而不充电的情况下可以储存较长的时间，无需对锂电池制造工艺进行改动，方法简单，成本低廉。具体实施例方式下面结合具体实施例对本专利技术做进一步地描述，但具体实施例并不对本专利技术做任何限定。实施例1 5是以IOOOmAh锂电池作为实验材料，该锂电池的负极材料不变，只是向该锂电池正极材料中分别添加不同含量的磷酸铁锂，然后采用现有的锂电池制备工艺制备得到锂电池，然后测试整个锂电池放电平台的效果。实施例6为未添加磷酸铁锂的对比实施例。实施例1本实施例的锂电池正极材料，其配方是由如下重量百分比的各组分组成正极活性物质89%、磷酸铁锂1%、导电剂5%和粘结剂5% ；所述正极活性材料为钴酸锂，所述导电剂为石墨，粘结剂为聚偏氟乙烯。由该正极材料制成的锂电池，经实验测试，具有该电池的电器使用后，该电池可以存放的时间为 t= (1000X 1%+ΙΟΟΟΧ 1%X 15%) / (10/1000) =1150h，即 48 天，也就是 48 天后该锂电池失效。实施例2本实施例的锂电池正极材料，其配方是由如下重量百分比的各组分组成正极活性物质85%、磷酸铁锂5%、导电剂5%和粘结剂5% ；所述正极活性材料为钴酸锂，所述导电剂为石墨，粘结剂为聚偏氟乙烯。由该正极材料制成的锂电池，经实验测试，具有该电池的电器使用后，该电池可以存放的时间为 t= (1000X1%+1000X5%X15%) / (10/1000) =1750h，即 73 天，也就是 73 天后该锂电池失效。实施例3本实施例的锂电池正极材料，其配方是由如下重量百分比的各组分组成正极活性物质80%、磷酸铁锂10%、导电剂5%和粘结剂5% ；所述正极活性材料为钴酸锂，所述导电剂为石墨，粘结剂为聚偏氟乙烯。由该正极材料制成的锂电池，经实验测试，具有该电池的电器使用后，该电池可以存放的时间为 t= (1000X 1%+1000X 10%X 15%)/ (10/1000)=2500h，即 104 天，也就是 104 天后该锂电池失效。实施例4本实施例的锂电池正极材料，其配方是由如下重量百分比的各组分组成正极活性物质80%、磷酸铁锂10%、导电剂5%和粘结剂5% ；所述正极活性材料为三元，所述导电剂为石墨，粘结剂为聚偏氟乙烯。由该正极材料制成的锂电池，经实验测试，具有该电池的电器使用后，该电池可以存放的时间为 t= (1000X 1%+1000X 10%X 15%)/ (10/1000)=1750h，即 104 天，也就是 104 天后该锂电池失效。实施例5本实施例的锂电池正极材料，其配方是由如下重量百分比的各组分组成正极活性物质80%、磷酸铁锂10%、导电剂5%和粘结剂5%本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种可延长锂电池存放时间的方法，其特征在于该方法是在不改变现有锂电池负极的情况下，向现有锂电池正极材料中再加入磷酸铁锂。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：吴路东，袁卉军，侯桃丽，
申请(专利权)人：惠州市赛能电池有限公司，
类型：发明
国别省市：44
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