專利名稱：磷酸錳鋰或硅酸錳鋰動(dòng)力型電池及其正負(fù)極的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電池，特別是涉及一種磷酸錳鋰或硅酸錳鋰動(dòng)力型 電池及其正負(fù)極的制造方法。
背景技術(shù)：
化學(xué)電池是指盛有電解質(zhì)溶液和金屬電極以產(chǎn)生電流的杯、槽或其 他容器或復(fù)合容器的部分空間。隨著社會(huì)的進(jìn)步，化學(xué)電池被應(yīng)用在越 來(lái)越多的領(lǐng)域中，包括目前的電動(dòng)汽車和混合電動(dòng)汽車。
所述電動(dòng)汽車和混合電動(dòng)汽車所用的電池體系有鎳氫電池體系、鈷 酸鋰電池體系、錳酸鋰電池體系、三元材料(鎳鈷錳鋰)電池體系、磷 酸亞鐵鋰電池體系等。
以上電池體系分別對(duì)應(yīng)的不足之處為4臬氬電池體系電池電壓低
(1.2V)、鈷酸鋰電池體系安全性差(有著火、爆炸危險(xiǎn))、錳酸鋰電池
體系電池在存儲(chǔ)期間容量自衰減快、三元材料(4臬鈷錳鋰)電池體系循
環(huán)壽命不夠長(zhǎng)(300至800次)、磷酸亞鐵鋰電池體系能量密度低等。其
中，磷酸亞鐵鋰體系雖然具有高安全性和長(zhǎng)使用壽命的優(yōu)點(diǎn)，但與石墨
負(fù)極配合成電池其放電電壓平臺(tái)為3.2V，不能提供較高電壓的放電平 鄉(xiāng)
近來(lái)，隨著人們對(duì)電極材料在電池的電性能和物理性能方面的認(rèn)識(shí) 逐漸增多，發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)所述磷酸錳鋰或硅酸錳鋰動(dòng)力型電池的電化 學(xué)循環(huán)性能良好，放電電壓平臺(tái)較高，與石墨負(fù)極配合成電池可以達(dá)到 4V以上。
但是，所述磷酸錳鋰或硅酸錳鋰動(dòng)力型電池采用石墨材料作為電池 負(fù)極，而石墨材料存在燃燒、變形的隱患，導(dǎo)致磷酸錳鋰或硅酸錳鋰動(dòng) 力型電池在整體上仍然不安全；并且，應(yīng)用于大功率動(dòng)力產(chǎn)品時(shí)，比如電動(dòng)汽車，采用石墨材料作為電極的鋰電池的放電能力存在不足。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種磷酸錳鋰或硅酸錳鋰動(dòng)力 型電池及其正負(fù)極的制造方法，所述電池具有較高的安全性和更高效的 放電能力。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是提供一種磷 酸錳鋰或硅酸錳鋰動(dòng)力型電池，包括正極和負(fù)極，所述正極的制備材料 包括磷酸錳鋰或硅酸錳鋰；所述負(fù)極的制備材料包括鈥酸鋰。
其中，所述正極或負(fù)極的制備材料中還包括粘結(jié)劑，所述粘結(jié)劑包 括阿拉伯膠和改性聚氧化乙烯，所述粘結(jié)劑的溶劑是水。
其中，所述正極材料包括以下重量份材料磷酸錳鋰或硅酸錳鋰 IO(H分；阿拉伯月交0.1~3.5<分；改性聚氧化乙烯0.1~3<分；導(dǎo)電劑 3~7.5份；所述負(fù)極材料包括以下重量份材料鈦酸鋰100份；導(dǎo)電 劑1~10份；羧曱基纖維素鈉1 ~ 5份；丁苯橡膠2 ~ 8份。
其中，所述正極和負(fù)極的制備材料中進(jìn)一步添加導(dǎo)電劑，所述導(dǎo)電 劑是納米導(dǎo)電碳纖維、碳納米管或?qū)щ娞嘉镔|(zhì)，并且所述導(dǎo)電劑中包括 三氧化二鋁，添加量為0.01%~3%重量份。
其中，所述電池包括自阻燃型硬質(zhì)聚氯乙烯塑料、或改性自阻燃型 硬質(zhì)聚氯乙烯塑料的密封材質(zhì)，所述正極和負(fù)極固定在所述密封材料所 制得的殼體上，所述正極厚度為50 ~ 250jim,負(fù)極厚度為50~230jum。
其中，所述殼體內(nèi)空間包括電池隔膜、正極集流體、負(fù)極集流體、 電解液，所述電池隔膜是單層聚乙烯微孔隔膜或三層復(fù)合聚丙烯/聚乙烯 /聚丙烯微孔隔膜，所述正極集流體為鋁箔，負(fù)極集流體為銅箔，所述電 解液包括溶劑和添加劑，所述溶劑包括以下至少一種材料碳酸乙烯酯、 碳酸曱乙酯、磷酸丙烯酯、碳酸二曱酯、碳酸二乙酯、碳酸曱丙酯、乙 酸乙酯，所述添加劑包括以下至少一種材料鋰鹽六氟磷酸鋰、丙磺酸 內(nèi)酯、碳酸乙烯亞乙酉旨(乙烯基碳酸亞乙酯，VEC)、亞硫酸乙烯酯、碳 酸亞乙烯酯或硅胺烷類，其中鋰鹽六氟磷酸鋰的鹽濃度為0.8~ 1.3mol。其中，所述正極的磷酸錳鋰或硅酸錳鋰制備材料經(jīng)過(guò)金屬摻雜，其
表達(dá)式是LiG.x)MxMnP04,其中，M是鈷、鎳、鎂、鎘、鈦、銅、鋁、 或者其表面經(jīng)碳包覆并石墨化的磷酸錳鋰或硅酸錳鋰。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明還提供一種前述電池的正極的制造方 法，包括步驟在80重量份去離子水中加入0.1-3.5重量份阿拉伯膠 和0.1 ~ 3重量份改性聚氧化乙烯并高速攪摔；在上述材料中加入3 ~ 7.5 重量份導(dǎo)電劑并再高速攪摔；在上述材料中加入100重量4分磷酸錳鋰或 硅酸錳鋰粉狀料并高速攪摔，得到正極活性材料的涂布漿料；將上述所 制得的漿料用砂磨機(jī)砂磨，砂磨所得漿料用去離子水調(diào)節(jié)粘度至3000 至4000厘泊，用于極片的涂布制造，其中正極集流體選用鋁箔，極片 輥壓后厚度在70 ~ 300jim,壓實(shí)密度為1.0~3.5g/cm3。
其中，所述正極的制備材料進(jìn)一步包括硅酸釩鋰Li^"M x V2(Si04)3 其中，M是鈷、鎳、鎂、鎘、鈦、銅或鋁，X代表數(shù)值，其大小為0<X<1。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明還提供一種前述電池的負(fù)極的制造方 法，包括步驟在去離子水中加入1-5重量份羧甲基纖維素鈉并進(jìn)行 高速攪摔；在上述材料中加入1 10重量份導(dǎo)電劑并攪拌；調(diào)節(jié)上述材 料的粘度至1200-2000厘泊，用于負(fù)極極片的涂布，其中負(fù)極集流體 選用銅箔，涂布的極片輥壓厚度在60 - 280pm，壓實(shí)密度在1.0 ~ 2.9g/cm3。
本發(fā)明的有益效果是區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)鋰離子電池因采用石墨作為 負(fù)極而導(dǎo)致安全性和放電能力較低的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明首次提出用磷酸 錳鋰或硅酸錳鋰正極與鈦酸鋰負(fù)極組成一種具安全性和高效放電能力 的鋰離子二次電池體系，其中磷酸錳鋰或硅酸錳鋰作為本發(fā)明的磷酸錳 鋰或硅酸錳鋰動(dòng)力型電池的正極活性材料具有耐過(guò)充O30V)、不燃燒、 不爆炸、高溫時(shí)無(wú)氧逸出的性能；而其橄欖型的晶體分子結(jié)構(gòu)在電池充 放電過(guò)程中，鋰離子嵌入與脫出時(shí)不會(huì)變形，因此具有極高的安全性、 使用耐久性和可靠性；本發(fā)明選用鈦酸鋰作為負(fù)極活性材料，與現(xiàn)有大 量商業(yè)化的石墨負(fù)極相比，因鈦S吏鋰分子中不含碳元素，本身不會(huì)燃燒， 因此安全性高；而且在本發(fā)明電池充放電過(guò)程中，鋰離子進(jìn)入與脫出負(fù)極時(shí)鈦酸鋰的非層狀的晶體結(jié)構(gòu)不會(huì)出現(xiàn)變形，避免現(xiàn)有技術(shù)電池因釆
用石墨負(fù)極而出現(xiàn)變形的技術(shù)問(wèn)題；此外鈦酸鋰的非層狀晶體結(jié)構(gòu)特別 有利于鋰離子進(jìn)入與脫出，因此具有良好的高倍率放電能力，如30C以 上的放電能力，是現(xiàn)有采用石墨負(fù)極的鋰離子電池?zé)o法達(dá)到的。并且放 電電壓平臺(tái)為3.2V,高出磷酸亞鐵鋰(與鈦酸鋰配合成電池，放電平臺(tái) 為2.2V)30。/。以上，可逆容量達(dá)145mAh/g(對(duì)應(yīng)正極為磷酸錳鋰，負(fù)極為 鈦酸鋰)和250—280 mAh/g (對(duì)應(yīng)正極為硅酸錳鋰，負(fù)極為鈦酸鋰)以 上；由于采用磷酸錳鋰或硅酸錳鋰正極與鈦酸鋰負(fù)極，本發(fā)明鋰離子電 池還具有長(zhǎng)循環(huán)壽命和低成本的技術(shù)效果，有望替代磷酸亞鐵鋰成為新 興的電動(dòng)電源。


圖l是本發(fā)明磷酸錳鋰或硅酸錳鋰動(dòng)力型電池的正極的制造方法流 程圖2是本發(fā)明磷酸錳鋰或硅酸錳鋰動(dòng)力型電池的負(fù)極的制造方法流 程圖3是本發(fā)明磷酸錳鋰或硅酸錳鋰動(dòng)力型電池中電芯一 實(shí)施方式的 結(jié)構(gòu)示意圖4是圖3中單個(gè)巻繞體的截面示意圖5是本發(fā)明磷酸錳鋰或硅酸錳鋰動(dòng)力型電池采用疊片結(jié)構(gòu)的截面 示意圖。
具體實(shí)施例方式
發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，磷酸亞鐵鋰與石墨負(fù)極配合成電池其放電電壓平 臺(tái)為3.2V，磷酸亞鐵鋰(硅酸錳鋰)與鈦S吏鋰配合成電池其放電電壓平 臺(tái)為2,2V;磷酸錳鋰(硅酸錳鋰)與石墨負(fù)極、鈦酸鋰配合成電池其放 電電壓平臺(tái)分別4.0V, 3.2V。 '
因此，本發(fā)明提供一種磷酸錳鋰或硅酸錳鋰動(dòng)力型電池，包括正極 和負(fù)極，所述正極的制備材料包括磷酸錳鋰或硅酸錳鋰；所述負(fù)極的制 備材料包括鈦酸鋰。本發(fā)明首次提出用磷酸錳鋰或硅酸錳鋰正極與鈦酸鋰負(fù)極組成一
種具安全性和高效;故電能力的鋰離子二次電池體系，其中磷酸錳鋰或硅
.明曰，平j(luò)
過(guò)充(〉30V)、不燃燒、不爆炸、高溫時(shí)無(wú)氧逸出的性能；而其橄欖型的 晶體分子結(jié)構(gòu)在電池充^L電過(guò)程中，鋰離子嵌入與脫出時(shí)不會(huì)變形，因 此具有極高的安全性、^使用耐久性和可靠性；
本發(fā)明選用鈦酸鋰作為負(fù)極活性材料，與現(xiàn)有大量商業(yè)化的石墨負(fù) 極相比，因鈦酸鋰分子中不含碳元素，本身不會(huì)燃燒，因此安全性高； 而且在本發(fā)明電池充放電過(guò)程中，鋰離子進(jìn)入與脫出負(fù)極時(shí)鈦酸鋰的非 層狀的晶體結(jié)構(gòu)不會(huì)出現(xiàn)變形，避免現(xiàn)有技術(shù)電池因采用石墨負(fù)極而出 現(xiàn)變形的技術(shù)問(wèn)題；此外鈦酸鋰的非層狀晶體結(jié)構(gòu)特別有利于鋰離子進(jìn) 入與脫出，因此具有良好的高倍率放電能力，如30C以上的放電能力， 是現(xiàn)有采用石墨負(fù)極的鋰離子電池?zé)o法達(dá)到的；
由于采用磷酸錳鋰或硅酸錳鋰正極與鈦酸鋰負(fù)極，本發(fā)明鋰離子電 池還具有長(zhǎng)循環(huán)壽命和低成本的技術(shù)效果，有望替代磷酸亞鐵鋰成為新 興的電動(dòng)電源。
在實(shí)際應(yīng)用中，所述正極或負(fù)極的制備材料中還包括粘結(jié)劑，所述 粘結(jié)劑包括阿拉伯膠和改性聚氧化乙烯，所述粘結(jié)劑的溶劑是水。
上述本發(fā)明所采用的粘結(jié)劑是一種新型水性粘合劑體系，即將阿拉 伯膠和改性聚氧化乙烯溶于去離子水中，作為磷酸錳鋰或硅酸錳鋰活性 材料的粘合劑。由此制漿涂布所制得的極片的磷酸錳鋰或硅酸錳鋰活性 材料的涂層與鋁箔有很強(qiáng)的粘接力，不掉粉、不脫落、不起皮。所述阿 拉伯膠(Acacia或Gum Arabic)是一種多糖類物質(zhì)，含有大量羥基，加 上改性聚氧化乙烯兩者分子鏈上的氧特別有利于鋰離子的遷移，因此是 優(yōu)良的鋰離子導(dǎo)體，有利于電池的大電流充放電并且提高電池的循環(huán)使 用壽命。
在具體實(shí)施方式
中，所述正極材料包括以下重量份材料
1) 磷酸錳鋰或硅酸錳鋰100份；
2) 阿4i伯月交0.1~3.5<分，可以是O.l、 1.7或3^f分；3) 改性聚氧化乙烯0.1~3份，可以是O.l、 1.5或3份；
4) 導(dǎo)電劑3~7.5份，可以是3、 5.2或7.5份； 所述負(fù)極材料包括以下重量份材料
1) 鈥酸鋰100份；
2) 導(dǎo)電劑l-l(H分，可以是l、 5.5或1(H分；
3) 羧曱基纖維素鈉1~5份，可以是l、 3或5份；
4) 丁苯橡膠2~8份，可以是2、 5或8份。
其中，所述正極和負(fù)極的制備材料中可以進(jìn)一步添加導(dǎo)電劑，所述 導(dǎo)電劑可以是納米導(dǎo)電碳纖維、碳納米管或superp、 cabotxc-72、 KS6、 SFG、 KS15導(dǎo)電碳物質(zhì)，并且所述導(dǎo)電劑中包括三氧化二鋁，添加量為 0.01%~3%重量份。
此外，所述鋰離子電池可以包括自阻燃型硬質(zhì)聚氯乙蹄塑料、或改 性自阻燃型硬質(zhì)聚氯乙烯塑料的密封材質(zhì)，所述正極和負(fù)極固定在所述 密封材料所值得的殼體上，所述正極厚度為50 ~ 250 pirn,負(fù)極厚度為 50~230 pm。所述阻燃型密封材料在保證硬度的基礎(chǔ)上，達(dá)到防火的功 能，使本發(fā)明鋰離子電池安全性進(jìn)一步增強(qiáng)。
所述殼體內(nèi)空間包括電池隔膜、正極集流體、負(fù)極集流體、電解液。 所述電池隔膜是單層聚乙烯微孔隔膜或三層復(fù)合聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯 微孔隔膜，其厚度可以為9|im~40pm。所述正極集流體為鋁蕩，負(fù)極 集流體為銅箔。所述電解液包括溶劑和添加劑，所述溶劑包括以下至少 一種材料碳酸乙烯酯(EC)、碳酸甲乙酯(EMC)、磷酸丙烯酯(PC)、 碳酸二甲酯(DMC)、石炭酸二乙酯(DEC)、碳酸曱丙酯(MPC)、乙酸 乙酯(EA),所述添加劑包括以下至少一種材料鋰鹽六氟磷酸鋰、丙 磺酸內(nèi)酯、碳酸亞乙烯酯(VC)、碳酸乙烯亞乙酯(乙烯基>^酸亞乙酯， VEC)、亞硫酸乙烯酯或硅胺烷類，其中鋰鹽六氟磷酸鋰的鹽濃度為0.8 ~ 1.3 mol。
在其他實(shí)施方式中，所述正極的磷酸錳鋰或硅酸錳鋰制備材料還可 以經(jīng)過(guò)金屬摻雜，其表達(dá)式是
Li(1—X)MX MnP04，或Li(2-X)M x MnSiO4其中，M是鈷(Co)、 4臬(Ni)、鎂(Mg)、鎘(Cr)、鈥(Ti )、銅(Cu)、 鋁(Al)、或者其表面經(jīng)碳包覆并石墨化的磷酸錳鋰或硅酸錳鋰，X代 表數(shù)值，其大小為0<X<1。
同樣，所述負(fù)極的鈦酸鋰的分子結(jié)構(gòu)上可以含有鈷(Co)、鎳(Ni)、 鎂(Mg)、鎘(Cr)、鈦(Ti)、銅(Cu)、鋁(Al)等摻雜金屬元素。
參閱圖1，本發(fā)明還提供一種前述磷酸錳鋰或硅酸錳鋰動(dòng)力型電池 的正極的制造方法，包括步驟
1) 在80重量份去離子水中加入0.1 ~ 3.5重量份阿拉伯膠和0.1 ~ 3 重量4分改性聚氧化乙烯并高速(比如800轉(zhuǎn)/分)攪摔40分鐘，其中所述阿 拉伯膠可以是O.l、 1.7或3.5份，所述改性聚氧化乙烯可以是O.l、 1.5 或3份；
2) 在上述材料中加入3~7.5重量份導(dǎo)電劑并再高速攪拌1小時(shí)， 所說(shuō)導(dǎo)電劑可以是3、 5.3或7.5份；
3) 在上述材料中加入100重量份磷S交錳鋰或硅酸錳鋰粉狀料并高 速攪拌2小時(shí)，得到正極活性材料的涂布漿料；
4) 將上述所制得的漿料用砂磨機(jī)砂磨，進(jìn)一步強(qiáng)化導(dǎo)電碳的分散， 砂磨所得漿料用去離子水調(diào)節(jié)粘度至3000至4000厘泊，用于極片的涂 布制造，其中正極集流體選用鋁箔，極片輥壓后厚度在70-300pm,比 如70、 180或300pm，壓實(shí)密度為1.0 ~ 3.5g/cm3,比如1、2.2或3.5 g/cm3。
所述正極的制備材料還可以進(jìn)一步包括硅酸釩鋰Li(6-X)MXV2(Si04)3 其中，M是鈷、鎳、鎂、鎘、鈦、銅或鋁，X代表數(shù)值，其大小為0<X<1。
參閱圖2，本發(fā)明還提供一種前述磷酸錳鋰或硅酸錳鋰動(dòng)力型電池 的負(fù)極的制造方法，包括步驟
1) 在去離子水中加入1 ~5重量份羧甲基纖維素鈉并進(jìn)行高速攪摔 60分鐘，所述羧甲基纖維素鈉可以是l、 3或5份；
2) 在上述材料中加入1 ~ 10重量份導(dǎo)電劑SP并攪拌半小時(shí)，所述 導(dǎo)電劑可以是l、 5.5或1(H分；
3) 調(diào)節(jié)上述材料的粘度至1200~2000厘泊，比如1200、 1600或 2000厘泊，用于負(fù)極極片的涂布，其中負(fù)極集流體選用銅箔，涂布的極片輥壓厚度在60~280jam,比如60、 170或280pm,壓實(shí)密度在1.0 ~ 2.9g/cm3,比如1 、 1.9或2.9 g/cm3。
在進(jìn)一步的制造方式中，還可以在所述導(dǎo)電劑中加入三氧化二鋁 (AL203 )，添加量為0.01% ~ 3%重量份。
本發(fā)明的磷酸錳鋰或硅酸錳鋰鋰離子電池可應(yīng)用于動(dòng)力型鋰離子 電池，其密封材料所值得的殼體還可以采用聚合物鋰電池形式，比如采 用鋁塑復(fù)合膜封裝或鋁殼、不銹鋼、鐵殼封裝。
本發(fā)明的磷酸錳鋰或硅酸錳鋰鋰離子電池正負(fù)極片和隔膜可以采 用疊片式結(jié)構(gòu)、巻繞結(jié)構(gòu)或多個(gè)巻繞體內(nèi)部并^:的結(jié)構(gòu)。參閱圖3，在 多個(gè)巻繞體內(nèi)部并聯(lián)的結(jié)構(gòu)中，電芯30包括多個(gè)巻繞體31,所述多個(gè) 巻繞體31采用并聯(lián)的方式組合成電芯30。參閱圖4，單個(gè)巻繞體31包 括正極片312和與之層疊的負(fù)極片313。所述正極片312和負(fù)極片313 之間采用隔膜311隔開(kāi)，所述正極片312、負(fù)極片313以及隔膜311巻 縮成塊狀。本發(fā)明鋰離子電池還可以采用如圖5所示的疊片式結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明中，隔膜可以采用8|im至40jim厚的PP/PE/PP三層復(fù)合隔 膜，按正極、隔膜、負(fù)極、隔膜、正極循環(huán)交替形式進(jìn)行疊片。隔膜可 以為連續(xù)形，成S形狀。
本發(fā)明的磷酸錳鋰或硅酸錳鋰鋰離子電池可以做成方型外殼，其上 蓋與下殼體可以采用臺(tái)塑集團(tuán)生產(chǎn)的PVC專用膠水粘按在一起，或用加 熱的金屬片將上蓋與下殼體熱熔按在一起。最后殼體內(nèi)裝入上述結(jié)構(gòu)形 式的正負(fù)極片和隔膜疊片體，再進(jìn)行真空烘干，注入非水電解液，將注 液口用雙重(兩級(jí))密封圈密封好。
本發(fā)明磷酸錳鋰或硅酸錳鋰鋰離子電池容量可以達(dá)到10Ah(安時(shí))、 100Ah(安時(shí))、1000Ah(安時(shí))甚至更高。
以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍， 凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或 直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保 護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種磷酸錳鋰或硅酸錳鋰動(dòng)力型電池，包括正極和負(fù)極，其特征在于所述正極的制備材料包括磷酸錳鋰或硅酸錳鋰；所述負(fù)極的制備材料包括鈦酸鋰。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池，其特征在于所述正極或負(fù)極的制 備材料中還包括粘結(jié)劑，所述粘結(jié)劑包括阿拉伯膠和改性聚氧化乙烯， 所述粘結(jié)劑的溶劑是水。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池，其特征在于 所述正極材料包括以下重量份材料 磷酸錳鋰或,圭酸錳鋰IO(H分；阿拉伯月交0.1~3.5<分； 改性聚氧化乙烯0.1~3^分； 導(dǎo)電劑3~7.5 4分； 所述負(fù)極材料包括以下重量份材料 鈦酸鋰100份； 導(dǎo)電劑1 1(H分； 羧曱基纖維素鈉1~5份； 丁苯橡膠2~8<分。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池，其特征在于所述正極和負(fù)極的制 備材料中進(jìn)一步添加導(dǎo)電劑，所述導(dǎo)電劑是納米導(dǎo)電碳纖維、碳納米管 或?qū)щ娞嘉镔|(zhì)，并且所述導(dǎo)電劑中包括三氧化二鋁，添加量為0.01% ~ 3%重量份。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池，其特征在于所述電池的殼體包括 自阻燃型硬質(zhì)聚氯乙烯塑料、或改性自阻燃型硬質(zhì)聚氯乙烯塑料的密封 材質(zhì)，所述正極和負(fù)極裝在密封材料制成的殼體內(nèi)，所述正極厚度為 50 ~ 250pm，負(fù)極厚度為50 ~ 230pm。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電池，其特征在于所述殼體內(nèi)空間包括 電池隔膜、正極集流體、負(fù)極集流體、電解液，所述電池隔膜是單層聚乙烯微孔隔膜或三層復(fù)合聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯微孔隔膜，所述正極集 流體為鋁箔，負(fù)極集流體為銅箔，所述電解液包括溶劑和添加劑，所述溶劑包括以下至少一種材料碳酸乙烯酯、碳酸曱乙酯、磷酸丙烯酯、 碳酸二曱酯、碳酸二乙酯、碳酸曱丙酯、乙酸乙酯，所述添加劑包括以 下至少一種材料鋰鹽六氟磷酸鋰、丙石黃酸內(nèi)酯、碳酸乙烯亞乙酯(乙烯 基碳酸亞乙酯，VEC)、亞硫酸乙烯酯、碳酸亞乙烯酯或硅胺烷類，其中 鋰鹽六氟石粦酸鋰的鹽濃度為0.8~ 1.3mol。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池，其特征在于所述正極的磷酸錳鋰 或硅酸錳鋰制備材料經(jīng)過(guò)金屬摻雜，其表達(dá)式是Li(1.x)M x MnP04或 Li(2.x)MxMnSi04,其中，M是鈷、鎳、鎂、鎘、鈦、銅、鋁、或者其表 面經(jīng)碳包覆并石墨化的磷酸錳鋰或硅酸錳鋰，X代表數(shù)值，其大小為 0<X<1。
8. —種如權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的正極的制造方法包括步驟 在80重量4分去離子水中加入0.1 ~ 3.5重量^分阿^i伯月交和0.1 ~3重量份改性聚氧化乙烯并高速攪摔；在上述材料中加入3 ~ 7.5重量份導(dǎo)電劑并再高速攪摔； 在上述材料中加入100重量份磷S吏錳鋰或硅酸錳鋰粉狀料并高速攪摔，得到正極活性材料的涂布漿料；將上述所制得的漿料用砂磨機(jī)砂磨，砂磨所得漿料用去離子水調(diào)節(jié)粘度至3000至4000厘泊，用于極片的涂布制造，其中正才及集流體選用鋁箔，極片輥壓后厚度在70-300)im,壓實(shí)密度為1.0~3.5g/cm3。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的正極的制造方法，其特征在于，所述正極 的制備材料進(jìn)一步包括硅酸釩鋰Li(6_x)Mx V2(Si04)3其中，M是鈷、鎳、 鎂、鎘、鈦、銅或鋁，X代表數(shù)值，其大小為0<X<1。
10. —種如權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的負(fù)極的制造方法，包括步驟在去離子水中加入1 ~ 5重量份羧曱基纖維素鈉并進(jìn)行高速攪摔；在上述材料中加入1 ~ 10重量份導(dǎo)電劑并攪拌；調(diào)節(jié)上述材料的粘度至1200-2000厘泊，用于負(fù)極極片的涂布， 其中負(fù)極集流體選用銅箔，涂布的極片輥壓厚度在60 280nm,壓實(shí)密 度在1.0~2.9g/cm3。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種磷酸錳鋰或硅酸錳鋰動(dòng)力型電池及其正極、負(fù)極的制造方法。所述電池包括正極和負(fù)極，所述正極的制備材料包括磷酸錳鋰或硅酸錳鋰；所述負(fù)極的制備材料包括鈦酸鋰。所述正極的制造方法包括在80重量份去離子水中加入0.1～3.5重量份阿拉伯膠和0.1～3重量份改性聚氧化乙烯并高速攪摔40分鐘；在上述材料中加入3～7.5重量份導(dǎo)電劑并再高速攪摔1小時(shí)；在上述材料中加入100重量份磷酸錳鋰或硅酸錳鋰粉狀料并高速攪摔2小時(shí)，得到正極活性材料的涂布漿料，用于極片的涂布制造。本發(fā)明首次提出用磷酸錳鋰或硅酸錳鋰正極與鈦酸鋰負(fù)極組成一種具安全性和高效放電能力的鋰離子二次電池體系。
文檔編號(hào)H01M10/40GK101504994SQ200910105949
公開(kāi)日2009年8月12日 申請(qǐng)日期2009年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月4日
發(fā)明者吳有星, 吳永文, 姚培新, 張貴萍, 曾國(guó)權(quán), 振 李, 剛 鄧, 黃子欣 申請(qǐng)人:張貴萍;優(yōu)科能源(漳州)有限公司