[发明专利]一种高安全性锂离子电池正极材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于锂离子电池制备领域，具体的说是一种高安全性锂离子正极材料的制 备方法。

背景技术

锂离子二次电池作为一种新型高能二次电源，以其能量密度高、循环寿命长、环境 友好型等优点而受到人们的青睐，而锂离子电池安全性能是决定电池能否推广应用的关键 所在。目前提高锂离子电池安全性能的主要方法有：选用安全性的锂离子正负极改性材料、 使用陶瓷隔膜、使用功能性电解液及其优化电池结构设计。而国内大多从选用陶瓷隔膜、选 用功能性电解液及其优化结构设计以提高锂离子电池的安全性能，比如专利 （CN201210585824.0）公开了一种锂离子安全涂层及其制备方法，提高锂离子电池的安全性 能；专利（CN201510016823.8）公开了一种高安全阻燃锂离子电池电解液,以提高锂离子的 循环性能和安全性能；专利（CN201310481960.X）公开了一种高安全性锂离子电池用陶瓷隔 膜的制作方法，可以保持隔膜的强度和尺寸稳定，而且陶瓷是热的不良导体，电池某一点短 路时，热量不会扩散至整个电池，不会造成起火爆炸，提高锂离子电池的安全性能，但是上 述方法只是从外部提高锂离子电池的安全性能，而未从材料本身方面入手根本上解决锂离 子电池的安全性能。因此开发出一种安全性的锂离子正极材料显得非常必要，不但可以从 根本上解决锂离子电池由于材料在充放电过程中产生的热失控造成的热量无法及时排除 等问题造成的安全隐患，而且可以降低锂离子电池的成本及其提高其电池一致性。

发明内容

本发明正是基于目前只从外部方面提高锂离子电池安全性能存在的不足，提供一 种通过对锂离子正极材料进行改性，可以从根本上提高锂离子电池的安全性能，又可以提 高锂离子的循环性能。

本发明的技术方案是通过以下方式实现的：一种高安全性锂离子电池正极材料的 制备方法，该正极材料呈现核壳结构，内核为LiCo_xMn_yNi_1-x-yO₂，0<x<0.5，0<y<0.5三元材料， 外壳为安全性复合涂层，内核与外壳的质量比为：100：（20~50）；安全性复合涂层是由功能 性物质、粘结剂、导电剂Ⅰ、导电剂Ⅱ组成，功能性物质：粘结剂：导电剂Ⅰ：导电剂Ⅱ为80~90： 1~10：1~10：0.1~1；其特征在于：包括以下步骤：

1）、首先称取功能性物质80~90份、粘结剂1~10份、导电剂Ⅰ1~10份、导电剂Ⅱ1~10份，添 加到100份NMP溶剂中，在高速搅拌机中搅拌，得到复合浆料A；

所述的功能性物质为含磷化合物或含氮化合物中的一种；其中含磷化合物为：聚磷酸 铵，季戊四醇三聚氰、胺磷酸酯及其衍生物、多聚磷酸铵及其衍生物；含氮化合物为，聚二甲 基硅氧烷及其衍生物和三聚氰胺焦磷酸盐及其衍生物中的一种或多种。

所述的导电剂1为SP、碳纳米管、石墨烯、炭黑的一种。

所述的导电剂2为偏铝酸锂，其粒径为0.5~5μm，气孔率为5~20%。

所述的粘结剂为：磷酸1～13份、乙醇2～4份、聚偏氟乙烯20～45份、N-甲基吡咯烷 酮（NMP）6～18份、酚醛树脂5～9份、氨基树脂2～3份、聚丙烯酸脂6～11份、羧甲基纤维素钠 1～4份、聚丙烯酸酯类三元共聚物乳胶10～30份、聚酰亚胺3～17份。

2）、称取30份复合浆料A添加到100份三元材料中并在包覆机中进行包覆，并经过 干燥得到复合材料B即为高安全性锂离子电池正极材料。