一种电池的制作方法

本发明涉及电池，具体涉及一种电池。

背景技术：

1、锂离子电池因具有工作电压高、循环使用寿命长、无记忆效应、自放电小、环境友好等优点，已被广泛应用于各种便携式电子产品和电动汽车中。锂离子电池主要由正极片、负极片、隔膜和电解液四个部分组成，其中，正极活性材料是正极片的重要组成部分之一，对锂离子电池的电化学性能和安全性能起着至关重要的作用。

2、目前，常用的正极活性材料主要包括三元材料、磷酸铁锂材料和磷酸锰铁锂材料。与三元材料相比，磷酸铁锂材料具有更高的理论容量且循环性能更好，磷酸锰铁锂材料则是在磷酸铁锂的基础上掺杂锰元素而获得的橄榄石型磷酸盐正极材料，其比磷酸铁锂材料表现出更加优异的动力学性能和循环性能。然而，以磷酸锰铁锂材料作为正极活性材料的锂离子电池经历多次循环充放电过程后，锂离子在磷酸锰铁锂正极活性材料中的传输受阻，循环性能会显著下降。

技术实现思路

1、为了改善以磷酸锰铁锂材料作为正极活性材料的电池在使用后期出现的锂离子传输受阻的情况，提高电池的循环性能以及动力学性能，本发明提供一种电池。

2、根据本发明的第一个方面，提供一种电池，该电池包括正极片，正极片包括正极活性涂层，正极活性涂层含有磷酸锰铁锂正极活性材料，正极活性材料含有锂元素、锰元素、铁元素和磷元素，以正极活性材料中的锰元素、铁元素的物质的量之和为n1，以正极活性材料中的磷元素的物质的量为n2，n1、n2满足，0.94≤n1/n2≤1.0；以电池在0.33c倍率下放电的平均电压为v1，以电池在1c倍率下放电的平均电压为v2，v1、v2满足，v1-v2≤0.2v。

3、锰元素、铁元素与磷元素的摩尔比会影响磷酸锰铁锂正极活性材料的内部缺陷以及锂离子脱嵌能力，进而影响以磷酸锰铁锂作为正极活性材料的电池的电化学性能和循环性能，本发明提供的电池采用锰元素和铁元素这两种过渡金属元素的物质的量之和n1与磷元素的物质的量n2满足0.94≤n1/n2≤1.0的磷酸锰铁锂作为正极片中的正极活性材料，并将电池在0.33c倍率下放电的平均电压v1与在1c倍率下放电的平均电压v2二者之间的差值v1-v2控制在0.2v以下，一方面，能够提高锂离子在磷酸锰铁锂正极活性材料中的传输效率，使得锂离子在磷酸锰铁锂正极活性材料中的脱嵌更加顺畅，提高磷酸锰铁锂正极活性材料的动力学性能，另一方面，能够保证磷酸锰铁锂正极活性材料同时兼具良好的导电性、循环性能以及高克容量的特性，通过上述两方面的作用，使得电池在放电过程中的平均电压变化更加均匀，并提高了电池的动力学性能和循环性能。若n1/n2＞1.0，说明磷酸锰铁锂正极活性材料中的过渡金属元素（锰元素和铁元素）的摩尔比例过高，使得磷酸锰铁锂正极活性材料内部缺陷较少，导致锂离子在磷酸锰铁锂正极活性材料中的脱嵌受阻，进而降低电池的动力学性能和循环性能；若n1/n2＜0.94，说明磷酸锰铁锂正极活性材料中的磷元素的摩尔比例过高，会导致磷酸锰铁锂正极活性材料的导电性以及克容量显著降低，进而降低电池的动力学性能和循环性能。

技术特征：

1.一种电池，其特征在于：包括正极片，所述正极片包括正极活性涂层，所述正极活性涂层含有磷酸锰铁锂正极活性材料，所述正极活性材料含有锂元素、锰元素、铁元素和磷元素，以所述正极活性材料中的锰元素、铁元素的物质的量之和为n1，以所述正极活性材料中的磷元素的物质的量为n2，所述n1、所述n2满足，0.94≤n1/n2≤1.0；

2.如权利要求1所述电池，其特征在于：0.96≤n1/n2≤0.99。

3.如权利要求1所述电池，其特征在于：0.98≤n1/n2≤0.99。

4.如权利要求1所述电池，其特征在于，所述正极活性材料通过以下步骤制备得到：

5.如权利要求4所述电池，其特征在于：所述混合溶液b的残锰含量为18000~22000ppm。

6.如权利要求4所述电池，其特征在于：所述混合溶液b的ph值为6.0~6.25。

7.如权利要求1所述电池，其特征在于：0＜v1-v2≤0.1v。

8.如权利要求1所述电池，其特征在于：所述正极活性涂层的压实密度为2.3~3.55g/cm3。

9.如权利要求1所述电池，其特征在于：还包括负极片，所述负极片包括负极活性涂层，所述负极活性涂层含有负极活性材料，所述负极活性材料选自金属锂、天然石墨、人造石墨、中间相碳微球、硬碳、软碳、硅材料、硅氧材料、硅碳材料、li4ti5o12中的至少一种。

10.如权利要求1所述电池，其特征在于：还包括电解液，所述电解液由锂盐、碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯组成；

技术总结
本发明提供一种电池。该电池包括正极片，正极片包括正极活性涂层，正极活性涂层含有磷酸锰铁锂正极活性材料，正极活性材料含有锂元素、锰元素、铁元素和磷元素，正极活性材料中的锰元素、铁元素的物质的量之和n1与正极活性材料中的磷元素的物质的量n2满足，0.94≤n1/n2≤1.0；电池在0.33C倍率下放电的平均电压V1与电池在1C倍率下放电的平均电压V2满足V1‑V2≤0.2V。本发明提供的电池采用满足0.94≤n1/n2≤1.0的磷酸锰铁锂正极活性材料，并将电池在0.33C倍率下的放电均压V1与在1C倍率下的放电均压V2二者之间的差值V1‑V2控制在0.2V以下，能够提高电池的动力学性能和循环性能。

技术研发人员：黎重重,宗峰怡,单旭意
受保护的技术使用者：中创新航科技集团股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16