本發(fā)明屬于三元電池領(lǐng)域，尤其涉及一種三元電池復(fù)合正極材料的制備方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)：

隨著全球不可再生資源日益枯竭，能源危機(jī)突現(xiàn)。同時(shí)，化石能源開(kāi)發(fā)利用過(guò)程中造成的環(huán)境污染和生態(tài)破壞等問(wèn)題日益突出，上述問(wèn)題對(duì)人類(lèi)的生存和經(jīng)濟(jì)發(fā)展提出了挑戰(zhàn)。因此，尋找可替代能源及開(kāi)發(fā)高效儲(chǔ)能技術(shù)顯得尤為重要。目前，一方面通過(guò)大力發(fā)展電動(dòng)汽車(chē)和混合電動(dòng)汽車(chē)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排；另一方面積極開(kāi)發(fā)新的可再生能源，如風(fēng)能、太陽(yáng)能、地?zé)崮?、潮汐能等可再生能源。隨著風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能、核能發(fā)電等新型能源的興起，如何有效地實(shí)現(xiàn)電能的儲(chǔ)存、分配與使用，逐漸成為新能源發(fā)電大規(guī)模推廣所面臨的挑戰(zhàn)。

化學(xué)電源是一種化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化并存儲(chǔ)的裝置，在合理利用各種新型能源中起著重要的橋梁作用。相比較其他類(lèi)型的化學(xué)電源，鋰離子電池具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)：高能量密度、高工作電壓、高功率密度、長(zhǎng)壽命、無(wú)記憶效應(yīng)、安全、環(huán)境友好等，被視為驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)的最佳選擇，也是最有希望應(yīng)用于大規(guī)模儲(chǔ)能的電池技術(shù)之一。

眾所周知，目前鋰離子電池存在一定的安全問(wèn)題，如果制備工業(yè)或條件控制不嚴(yán)，就會(huì)產(chǎn)生安全事故。對(duì)于三元正極材料電池，雖然憑借其高克容量、高電壓、高能量密度、高壓實(shí)密度、較低成本，應(yīng)用越來(lái)越廣泛，尤其是動(dòng)力電池領(lǐng)域；但是，三元材料本身的熱穩(wěn)定性較差，受熱易分解同時(shí)引發(fā)一系列問(wèn)題，在安全性能測(cè)試上特別是過(guò)充、針刺測(cè)試上容易存在起火爆炸的現(xiàn)象。

中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)cn102117913a公開(kāi)了使用混合正極材料的動(dòng)力電池，該 申請(qǐng)動(dòng)力電池的正極包括活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑和溶液，活性物質(zhì)采用三元材料和磷酸鐵鋰的混合材料，其中，磷酸鐵鋰重量比為5％～95％，其混合方法采用簡(jiǎn)單的物理混合，最后制備成全電池的安全性能優(yōu)于純?nèi)姵亍Ｖ袊?guó)專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)cn102386409a公開(kāi)了一種磷酸鐵鋰鋰離子電池正極用漿料，該申請(qǐng)所述磷酸鐵鋰鋰離子電池正極用漿料，包括87-95份摻雜磷酸鐵鋰、2-7份導(dǎo)電劑、3-6份粘結(jié)劑和82-127份溶劑，所述摻雜磷酸鐵鋰中摻雜有三元材料，其中，磷酸鐵鋰與三元材料的質(zhì)量配比為94.5-96：4-5.5，所述三元材料為鎳鈷錳酸鋰，其化學(xué)通式為lini1-x-ycoxmnyo2，0.2≦x≦0.8，0.1≦y≦0.4，以其為正極材料制作的鋰離子電池，其容量和平臺(tái)電壓大大高于純磷酸鐵鋰電池，可充電電壓得到提高，內(nèi)阻和倍率明顯改善，電子導(dǎo)電性能得到提高，且具有較好的綜合性能。然而，上述發(fā)明的不足之處在于，其正極活性物質(zhì)均采用簡(jiǎn)單的物理混合，并不能保證三元材料和磷酸鐵鋰混合均勻，因此，容易產(chǎn)生兩種活性物質(zhì)各自團(tuán)聚的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致復(fù)合正極材料均一性差、批次一致性差，進(jìn)而導(dǎo)致電池安全性能不穩(wěn)定，具體表現(xiàn)為由上述方法制得的電池有部分能通過(guò)安全性能測(cè)試，而有部分電池則通不過(guò)安全性能測(cè)試。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種三元電池復(fù)合正極材料的制備方法，旨在解決現(xiàn)有三元電池復(fù)合正極材料的制備方法不能保證三元材料和磷酸鐵鋰混合均勻，導(dǎo)致兩種活性物質(zhì)各自發(fā)生團(tuán)聚，影響電池電化學(xué)性能和安全性能的問(wèn)題。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種三元電池復(fù)合正極材料

本發(fā)明的再一目的在于提供一種三元電池。

本發(fā)明的又一目的在于提供一種三元電池的制備方法。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種三元電池復(fù)合正極材料的制備方法，包括以下步驟：

提供三元材料和磷酸鐵鋰；

將所述三元材料和磷酸鐵鋰進(jìn)行混合形成混合物料，將所述混合物料進(jìn)行球磨處理，使得所述混合物料的粒徑符合正態(tài)分布，得到三元電池復(fù)合正極材料，其中，所述三元材料的中位徑d50為8-10um，所述磷酸鐵鋰的中位徑d50為1-2um，所述混合物料的中位徑d50為9-13um。

相應(yīng)的，一種上述方法制備的三元電池復(fù)合正極材料，所述三元電池復(fù)合正極材料的粒徑呈正態(tài)分布，其中，所述復(fù)合正極材料為核殼結(jié)構(gòu)。

以及，一種三元電池，包括正極、負(fù)極、隔膜和電解液，所述正極的正極材料為上述方法制備的三元電池復(fù)合正極材料。

相應(yīng)的，一種三元電池的制備方法，包括以下步驟：

提供第一導(dǎo)電劑、第一粘結(jié)劑、第一溶劑和按上述方法制備的三元電池復(fù)合正極材料，將各組分制備形成正極漿料涂敷在正極片上形成正極；

提供負(fù)極材料、第二導(dǎo)電劑、第二粘結(jié)劑、增稠劑和第二溶劑，將各組分制備形成負(fù)極漿料涂敷在負(fù)極片上形成負(fù)極；

提供隔膜和電解液，將所述正極、負(fù)極、隔膜和電解液制備形成三元軟包電池。

本發(fā)明提供的三元電池復(fù)合正極材料的制備方法，操作相對(duì)簡(jiǎn)單、設(shè)備要求低、周期短、消耗少；更重要的是，通過(guò)本發(fā)明采用特定球磨工藝可以將磷酸鐵鋰和三元材料形成均勻的復(fù)合材料，由此制備的三元電池復(fù)合正極材料，顆粒一致性好、分散均勻、批次穩(wěn)定，繼而制備成的鋰離子軟包電池安全性能非常優(yōu)異，在針刺和過(guò)充試驗(yàn)中，通過(guò)率均為100％。

本發(fā)明提供的三元電池復(fù)合正極材料，顆粒一致性好、分散均勻、批次穩(wěn)定，由其制備的電池具備較好的電化學(xué)性能和很好的安全性能。

本發(fā)明提供的三元電池，含有上述方法制備得到的三元電池復(fù)合正極材料，既能保持原有三元電池優(yōu)良的電化學(xué)性能，又具有非常優(yōu)異的安全性能。

本發(fā)明提供的三元電池的制備方法，方法簡(jiǎn)單易控，易于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的所述正極復(fù)合材料經(jīng)球磨工藝處理后的效果圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的三元材料的sem圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的純磷酸鐵鋰的sem圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的三元材料和磷酸鐵鋰含量比8:2的三元電池復(fù)合正極材料經(jīng)球磨處理后的sem圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例1提供的三元電池復(fù)合正極材料的粒徑-累計(jì)顆粒百分比曲線和粒徑分布曲線；

圖6是本發(fā)明實(shí)施例2提供的三元電池復(fù)合正極材料的粒徑-累計(jì)顆粒百分比曲線和粒徑分布曲線；

圖7是本發(fā)明實(shí)施例3提供的三元電池復(fù)合正極材料的粒徑-累計(jì)顆粒百分比曲線和粒徑分布曲線；

圖8是本發(fā)明實(shí)施例1、2、3提供的三元軟包電池的1c放電曲線；

圖9是本發(fā)明實(shí)施例1、2、3提供的三元軟包電池的1c常溫循環(huán)曲線。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種三元電池復(fù)合正極材料的制備方法，包括以下步驟：

s01.提供三元材料和磷酸鐵鋰；

s02.將所述三元材料和磷酸鐵鋰進(jìn)行混合形成混合物料，將所述混合物料進(jìn)行球磨處理，使得所述混合物料的粒徑符合正態(tài)分布，得到三元電池復(fù)合正極材料，其中，所述三元材料的中位徑d50為8-10um，所述磷酸鐵鋰的中位 徑d50為1-2um，所述混合物料的中位徑d50為9-13um。

具體的，上述步驟s01中，所述三元材料為三元電池領(lǐng)域常規(guī)的三元材料。作為優(yōu)選實(shí)施例，所述三元材料為lini1-x-ycoxmnyo2，其中，0<x<1,0<y<1。使用該優(yōu)選的三元材料，可以賦予三元電池更好的電化學(xué)性能。

本發(fā)明實(shí)施例所述磷酸鐵鋰為橄欖石結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定，并且因?yàn)樗隽姿徼F鋰中聚陰離子po4^3-的結(jié)合作用，氧結(jié)合能力較高，與電解液的反應(yīng)活性低，因此，其安全性能很好。另外，在顆粒級(jí)別上，所述磷酸鐵鋰的粒徑相對(duì)較小，其d50為1-2um。因此，將所述磷酸鐵鋰均勻包覆在三元材料表面，不僅可以提高正極材料的熱穩(wěn)定性，而且可以最大程度減少三元材料與電解液的副反應(yīng)，因此，由所述磷酸鐵鋰和三元材料組成的復(fù)合正極材料可以在不明顯降低電池容量的前提下，有助于大幅改善三元材料整體的安全性能。作為優(yōu)選實(shí)施例，所述磷酸鐵鋰的含量占所述磷酸鐵鋰和三元材料總重的質(zhì)量百分含量為10-50％。該合適比例的所述磷酸鐵鋰的添加量，可以保證所述電池容量不發(fā)生明顯變化的前提下，大幅提高三元材料整體的安全性能。

上述步驟s02中，常規(guī)的，三元電池復(fù)合正極材料采用簡(jiǎn)單混合配漿處理，磷酸鐵鋰和三元材料難以實(shí)現(xiàn)均勻混合，兩種材料是以一種隨機(jī)、各自團(tuán)聚的狀態(tài)存在，即磷酸鐵鋰不能均勻完全包覆在三元材料表面，由此形成的復(fù)合材料熱穩(wěn)定性較差、加工性能和一致性差、安全性能不穩(wěn)定，故制備的鋰離子電池安全性能不穩(wěn)定，在針刺和過(guò)充試驗(yàn)中，通過(guò)率分別僅為60％和20％。本發(fā)明實(shí)施例中，由于所述磷酸鐵鋰正極材料的粒徑相對(duì)較小，其d50為1-2um，而所述三元材料的粒徑相對(duì)較大，其d50為8-10um，因此，將所述混合物料進(jìn)行球磨處理，利用磨球的不斷撞擊、顆粒的表面張力，在一定時(shí)間內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)讓較小的磷酸鐵鋰顆粒均勻包覆在較大的三元材料顆粒表面，從而形成了均一的包覆結(jié)構(gòu)復(fù)合正極材料，所述復(fù)合正極材料為核殼結(jié)構(gòu)，且其中位徑d50為9-13um，即意味著所述磷酸鐵鋰正極材料已完全保護(hù)在所述三元材料的表面，形成所述三元材料充當(dāng)“核”、所述磷酸鐵鋰充當(dāng)“殼”的核殼結(jié)構(gòu)，如圖1 所示。

本發(fā)明實(shí)施例中，由于三元材料與磷酸鐵鋰的粒徑差異較大，因此，當(dāng)所述三元材料與磷酸鐵鋰剛開(kāi)始球磨時(shí)，所述混合材料的粒徑分布是呈現(xiàn)兩條相距較遠(yuǎn)的峰值曲線，其中，較小粒徑峰是磷酸鐵鋰，較大峰是三元材料；隨著球磨的進(jìn)行，混合材料的粒徑分布開(kāi)始變化，原料粒徑的兩條分布曲曲線的峰值越來(lái)越小，而新增的混合顆粒粒徑分布曲線的峰值越來(lái)越大。當(dāng)混合到一定程度時(shí)，原料粒徑的兩條曲線完全消失，所述混合顆粒粒徑分布曲線呈現(xiàn)一個(gè)正態(tài)峰，此時(shí)，所述磷酸鐵鋰已經(jīng)充分、均勻地包覆在所述三元材料表面、形成了核殼復(fù)合材料，所述混合材料的粒徑可呈現(xiàn)正態(tài)分布。作為優(yōu)選實(shí)施例，為了實(shí)現(xiàn)上述效果，所述球磨處理的時(shí)間為0.5-24h。若所述球磨處理時(shí)間太長(zhǎng)，則可能造成正極材料顆粒之間相互團(tuán)聚，影響得到的復(fù)合正極材料的性能；若所述球磨處理時(shí)間太短，則可能無(wú)法形成殼核結(jié)構(gòu)，得到不預(yù)期效果的復(fù)合正極材料。

本發(fā)明實(shí)施例中，為了防止球磨產(chǎn)生的熱量對(duì)正極材料造成氧化等不利影響，所述球磨處理采用每球磨一段時(shí)間就必須停歇一定時(shí)間，然后繼續(xù)球磨-停歇的球磨模式。作為具體優(yōu)選實(shí)施例，所述球磨處理時(shí)，每球磨處理1-5h，停歇5-30min。本發(fā)明實(shí)施例特定球磨工藝形成的“殼核”結(jié)構(gòu)正極材料的物理和電化學(xué)性能更加穩(wěn)定，其加工性能、一致性、安全性能均優(yōu)異。

本發(fā)明實(shí)施例中，球磨使用的球料比對(duì)本發(fā)明實(shí)施例得到的混合材料的結(jié)構(gòu)影響較大，具體的，若所述球料比太大，則可能把復(fù)合正極材料的殼核結(jié)構(gòu)破壞，從而影響得到的復(fù)合正極材料的性能；若所述球料比太小，則可能無(wú)法形成殼核結(jié)構(gòu)，得到不預(yù)期效果的復(fù)合正極材料。為了獲得更好的球磨效果，本發(fā)明實(shí)施例所述球磨處理使用的球料比優(yōu)選為(0.1-10)：1。

進(jìn)一步的，為了提高本發(fā)明實(shí)施例球磨處理的效果，所述球磨處理的轉(zhuǎn)速優(yōu)選為50-1000r/min。所述球磨機(jī)轉(zhuǎn)速若太大，則可能把復(fù)合正極材料的殼核結(jié)構(gòu)破壞，從而影響得到的復(fù)合正極材料的性能；若轉(zhuǎn)速太小，則可能無(wú)法形 成殼核結(jié)構(gòu)，得到不預(yù)期效果的復(fù)合正極材料。具體的，所述球磨處理的球磨機(jī)為行星球磨機(jī)、高能球磨機(jī)、臥式球磨機(jī)、立式球磨機(jī)的一種。

上述球磨工藝中，所述球磨罐和所述磨球材質(zhì)的選擇至關(guān)重要，若材質(zhì)的剛度太大，則可能把復(fù)合正極材料的殼核結(jié)構(gòu)破壞，從而影響得到的復(fù)合正極材料的性能；若材質(zhì)的剛度太小，則可能無(wú)法形成殼核結(jié)構(gòu)，得到不預(yù)期效果的復(fù)合正極材料。作為一個(gè)具體優(yōu)選實(shí)施例，所述球磨罐為不銹鋼球磨罐、瑪瑙球磨罐、聚四氟乙烯球磨罐、陶瓷球磨罐、聚氨酯球磨罐中的一種。作為另一個(gè)具體優(yōu)選實(shí)施例，所述磨球?yàn)椴讳P鋼球、瑪瑙球、陶瓷球、聚氨酯球的一種。本發(fā)明實(shí)施例所述三元材料的sem圖如圖2所示，所述磷酸鐵鋰的sem圖如圖3所示。

相較于常規(guī)的混合配漿處理(由于兩種不同正極材料要混合成一種漿料，所以要求攪漿時(shí)間很長(zhǎng)、耗能很大、效率很低，耗時(shí)耗力，不利于工業(yè)大規(guī)模生產(chǎn))，本發(fā)明實(shí)施例提供的三元電池復(fù)合正極材料的制備方法，操作相對(duì)簡(jiǎn)單、設(shè)備要求低、周期短、消耗少。更重要的是，通過(guò)本發(fā)明實(shí)施例采用特定球磨工藝可以將磷酸鐵鋰和三元材料形成均勻的復(fù)合材料，由此制備的三元電池復(fù)合正極材料，顆粒一致性好、分散均勻、批次穩(wěn)定，繼而制備成的鋰離子軟包電池安全性能非常優(yōu)異，在針刺和過(guò)充試驗(yàn)中，通過(guò)率均為100％。

相應(yīng)的，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種上述方法制備的三元電池復(fù)合正極材料，所述三元電池復(fù)合正極材料的粒徑呈正態(tài)分布，其中，所述復(fù)合正極材料為核殼結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明實(shí)施例提供的三元電池復(fù)合正極材料，顆粒一致性好、分散均勻、批次穩(wěn)定，由其制備的電池具備較好的電化學(xué)性能和很好的安全性能。

以及，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種三元電池，包括正極、負(fù)極、隔膜和電解液，所述正極的正極材料為上述方法制備的三元電池復(fù)合正極材料。

本發(fā)明實(shí)施例提供的三元電池，含有上述方法制備得到的三元電池復(fù)合正極材料，既能保持原有三元電池優(yōu)良的電化學(xué)性能，又具有非常優(yōu)異的安全性 能。

相應(yīng)的，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種三元電池的制備方法，包括以下步驟：

q01.提供第一導(dǎo)電劑、第一粘結(jié)劑、第一溶劑和按上述方法制備的三元電池復(fù)合正極材料，將各組分制備形成正極漿料涂敷在正極片上形成正極；

q02.提供負(fù)極材料、第二導(dǎo)電劑、第二粘結(jié)劑、增稠劑和第二溶劑，將各組分制備形成負(fù)極漿料涂敷在負(fù)極片上形成負(fù)極；

q03.提供隔膜和電解液，將所述正極、負(fù)極、隔膜和電解液制備形成三元軟包電池。

具體的，上述步驟q01中，所述第一導(dǎo)電劑、第一粘結(jié)劑、第一溶劑的選擇不受限制，可采用本領(lǐng)域制備正極的常規(guī)導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑和溶劑。作為一個(gè)具體優(yōu)選實(shí)施例，所述第一導(dǎo)電劑為sp、ks-6、vgcf、cnt中的至少一種。作為另一個(gè)具體優(yōu)選實(shí)施例，所述第一粘結(jié)劑為聚偏氟乙烯。作為再一個(gè)具體優(yōu)選實(shí)施例，所述第一溶劑為n-甲基吡咯烷酮。應(yīng)當(dāng)理解，上述優(yōu)選實(shí)施例可以相互組合形成效果更佳的實(shí)施例。本發(fā)明實(shí)施例將各組分制備形成正極漿料涂敷在正極片上形成正極的方法可采用本領(lǐng)域常規(guī)的鋰離子軟包電池正極極片制造工藝方法實(shí)現(xiàn)。

上述步驟q02中，所述負(fù)極材料、第二導(dǎo)電劑、第二粘結(jié)劑、增稠劑和第二溶劑的選擇不受限制，可采用本領(lǐng)域制備負(fù)極的常規(guī)負(fù)極材料、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑、增稠劑和溶劑。作為一個(gè)具體優(yōu)選實(shí)施例，所述負(fù)極材料為人造石墨、天然石墨、中間相碳微球中的至少一種。作為另一個(gè)具體優(yōu)選實(shí)施例，所述第二導(dǎo)電劑為sp、vgcf、cnt中的至少一種。作為又一個(gè)具體優(yōu)選實(shí)施例，所述第二粘結(jié)劑為羧甲基纖維素。作為再一個(gè)具體優(yōu)選實(shí)施例，所述增稠劑為丁苯橡膠。作為再一個(gè)具體優(yōu)選實(shí)施例，所述第二溶劑為去離子水。應(yīng)當(dāng)理解，上述優(yōu)選實(shí)施例可以相互組合形成效果更佳的實(shí)施例。本發(fā)明實(shí)施例將各組分制備形成負(fù)極漿料涂敷在負(fù)極片上形成負(fù)極的方法可采用本領(lǐng)域常規(guī)的鋰離子軟包電池負(fù)極極片制造工藝方法實(shí)現(xiàn)。

上述步驟q03中，作為具體優(yōu)選實(shí)施例，所述隔膜為pp、pe、pp-pe-pp、陶瓷隔膜中的一種，且所述隔膜的厚度為16-24μm。本發(fā)明實(shí)施例將所述正極、負(fù)極、隔膜和電解液制備形成三元軟包電池的方法可采用本領(lǐng)域常規(guī)的鋰離子軟包電池組裝、化成工藝實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明實(shí)施例提供的三元電池的制備方法，方法簡(jiǎn)單易控，易于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。

實(shí)施例1

將lini0.5co0.2mn0.3o2與lifepo4按照質(zhì)量比8:2混合，球磨至粒徑呈正態(tài)分布為止(d50＝10.5um)，經(jīng)球磨處理后的三元電池復(fù)合正極材料sem圖如圖4所示，粒徑-累計(jì)顆粒百分比曲線和粒徑分布曲線如圖5所示，其中，粒徑-累計(jì)顆粒百分比曲線表示小于等于某一粒徑大小的顆粒占總顆粒的重量百分含量，粒徑分布曲線表示對(duì)應(yīng)粒徑大小的顆粒占總顆粒的重量百分含量。將上述混合物作為正極材料，按照常規(guī)的軟包鋰離子電池組裝工藝、化成工藝制備得到能量密度為181wh/kg的三元軟包電池pl556888，正極材料的克容量發(fā)揮為145mah/g，如圖8所示；循環(huán)200次并無(wú)衰減，如圖9。對(duì)軟包電池進(jìn)行針刺、過(guò)充試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)，針刺、過(guò)充均無(wú)起火、爆炸現(xiàn)象，結(jié)果顯示于表1實(shí)施例1中。

實(shí)施例2

將lini0.5co0.2mn0.3o2與lifepo4按照質(zhì)量比7:3混合，球磨至粒徑呈正態(tài)分布為止(d50＝11.38um)，經(jīng)球磨處理后的三元電池復(fù)合正極材料粒徑-累計(jì)顆粒百分比曲線和粒徑分布曲線如圖6所示，其中，粒徑-累計(jì)顆粒百分比曲線表示小于等于某一粒徑大小的顆粒占總顆粒的重量百分含量，粒徑分布曲線表示對(duì)應(yīng)粒徑大小的顆粒占總顆粒的重量百分含量。將上述混合物為正極材料， 按照常規(guī)的軟包鋰離子電池組裝工藝、化成工藝制備得到能量密度為158wh/kg的三元材料軟包電池pl556888，正極材料的克容量發(fā)揮為143mah/g，如圖8；循環(huán)200次并無(wú)衰減，如圖9。對(duì)軟包電池進(jìn)行針刺、過(guò)充試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)，針刺、過(guò)充均無(wú)起火、爆炸現(xiàn)象，結(jié)果顯示于表1實(shí)施例2中。

實(shí)施例3

將lini0.5co0.2mn0.3o2與lifepo4按照質(zhì)量比6:4混合，球磨至粒徑呈正態(tài)分布為止(d50＝10.92um)，經(jīng)球磨處理后的三元電池復(fù)合正極材料粒徑-累計(jì)顆粒百分比曲線和粒徑分布曲線如圖7所示，其中，粒徑-累計(jì)顆粒百分比曲線表示小于等于某一粒徑大小的顆粒占總顆粒的重量百分含量，粒徑分布曲線表示對(duì)應(yīng)粒徑大小的顆粒占總顆粒的重量百分含量。將上述混合物為正極材料，按照常規(guī)的軟包鋰離子電池組裝工藝、化成工藝制備成能量密度為153wh/kg的三元材料軟包電池pl556888，正極材料的克容量發(fā)揮為139mah/g，如圖8；循環(huán)200次并無(wú)衰減，如圖9。對(duì)軟包電池進(jìn)行針刺、過(guò)充試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)，針刺、過(guò)充均無(wú)起火、爆炸現(xiàn)象，結(jié)果顯示于表1實(shí)施例3中。

對(duì)比例1

將lini0.5co0.2mn0.3o2作為正極材料，粒徑d50是8.5um。按照常規(guī)的軟包鋰離子電池組裝工藝、化成工藝制備成能量密度為199wh/kg的三元材料軟包電池pl556888，其正極三元材料的克容量發(fā)揮是154mah/g；循環(huán)200次并無(wú)衰減。對(duì)軟包電池進(jìn)行針刺、過(guò)充試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)，針刺、過(guò)充均會(huì)爆炸，結(jié)果顯示于表1對(duì)比例1中。

對(duì)比例2

將lini0.5co0.2mn0.3o2與lifepo4按照質(zhì)量比8:2簡(jiǎn)單物理混合，將上述混合物作為正極材料，按照常規(guī)的軟包鋰離子電池組裝工藝、化成工藝制備成能 量密度為180wh/kg的三元軟包電池pl556888，正極材料的克容量發(fā)揮為143mah/g；循環(huán)200次并無(wú)衰減。對(duì)軟包電池進(jìn)行針刺、過(guò)充試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)，針刺試驗(yàn)中，有3只電池通過(guò)，即通過(guò)率為60％；過(guò)充試驗(yàn)中，僅有1只電池通過(guò)，即通過(guò)率僅為20％，結(jié)果顯示于表1對(duì)比例2中。

將實(shí)施例1-3和對(duì)比例1-2得到的軟包電池進(jìn)行針刺、過(guò)充試驗(yàn)的結(jié)果如下表1所示。

表1

通過(guò)上述對(duì)比例與實(shí)施例之間的對(duì)比，可以明顯看出，本發(fā)明實(shí)施例制備方法工藝簡(jiǎn)單，制備的三元電池不僅具有優(yōu)良的電化學(xué)性能，而且具有優(yōu)異的安全性能。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。