WO2023155705A1 - 磷酸铁锂正极活性材料、正极极片及锂离子电池 - Google Patents

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Definitions

  • the maximum compacted density of the positive pole piece is above 2.55 g/cm 3 . In some embodiments, the maximum compacted density is 2.55-2.85 g/cm 3 .
  • the above-mentioned positive electrode active material LFP-3 is prepared into a positive electrode sheet: the LFP-3 material is mixed with a binder (specifically polyvinylidene fluoride (PVDF)) and conductive carbon black at a mass ratio of 85:5:10. An appropriate amount of N-methylalkanonepyrrole (NMP) is added therein, and after mixing evenly, a positive electrode slurry is obtained; the positive electrode slurry is coated on both sides of a carbon-coated aluminum foil, and after drying, a positive electrode sheet is obtained. Test the maximum compacted density of the positive pole piece without breaking the particles. It is measured that the maximum compacted density of the positive electrode sheet is 2.63 g/cm 3 .
  • PVDF polyvinylidene fluoride
  • NMP N-methylalkanonepyrrole
  • a preparation method of lithium iron phosphate cathode active material comprising:
  • the second lithium iron phosphate material LFP-2 was selected, and its D 2 v 50 was measured to be 3.43;
  • the positive electrode active material LFP-3 obtained in Example 3 was made into a positive electrode sheet and assembled into a pouch battery. It is measured that the maximum compacted density of the positive electrode sheet in Example 3 is 2.60 g/cm 3 .
  • the first lithium iron phosphate material LFP-1 was selected, and its D 1 v 50 was measured to be 0.15;
  • the second lithium iron phosphate material LFP-2 was selected, and its D 2 v 50 was measured to be 1.15;
  • a preparation method of lithium iron phosphate cathode active material comprising:
  • the first lithium iron phosphate material LFP-1 was selected, and its D 1 v 50 was measured to be 0.92;
  • the positive electrode active material LFP-3 obtained in Example 5 was made into a positive electrode sheet and assembled into a pouch battery. It is measured that the maximum compacted density of the positive electrode sheet in Example 5 is 2.83 g/cm 3 .
  • the positive electrode active material LFP-3 obtained in Example 6 was made into a positive electrode sheet, and Assembled into a pouch battery. It is measured that the maximum compacted density of the positive electrode sheet in Example 6 is 2.62 g/cm 3 .
  • the first lithium iron phosphate material LFP-1 was selected, and its D 1 v 50 was measured to be 0.95;
  • the LFP-1 material is mixed with the LFP-2 material at a mass ratio of 1:9 to obtain the lithium iron phosphate positive electrode active material LFP-3.
  • the particle size D v 10 of the LFP-3 material is 0.94, and the D v 50 is 4.55.
  • the positive electrode active material LFP-3 obtained in Comparative Example 1 was made into a positive electrode sheet and assembled into a pouch battery.
  • the maximum compacted density of the positive electrode sheet of Comparative Example 1 was measured to be 2.49 g/cm 3 .
  • a preparation method of lithium iron phosphate cathode active material comprising:
  • the positive electrode active material LFP-3 obtained in Comparative Example 2 was made into a positive electrode sheet and assembled into a pouch battery.
  • the maximum compacted density of the positive electrode sheet of Comparative Example 2 was measured to be 2.35 g/cm 3 .
  • Cycle performance 0.5C/0.5C charge-discharge cycle test is carried out on each pouch battery at 25°C. The voltage range is 2.0-3.8V. When charging, first charge at a constant current of 0.5C to 3.8V and then charge at a constant voltage. The cut-off current is 0.05C. Test the Coulombic efficiency in the first cycle and the capacity retention rate after 1000 charge-discharge cycles.
  • the positive electrode active material prepared by the method provided by the present application not only has a higher compaction density, but also has excellent electrochemical performance of the battery, such as the first cycle Coulombic efficiency can be greater than 96% ,
  • the positive electrode has a high gram capacity, and the capacity retention rate after 1000 cycles is still above 90%.
  • the particle size relational value of the positive electrode active material in Comparative Example 1 is not within the scope defined in the present application.
  • the compacted density of the positive electrode sheet is close to 2.5g/cm 3 , it is still slightly inferior to the compaction of the positive electrode sheet of the present application.

Abstract

一种磷酸铁锂正极活性材料及其制备方法。磷酸铁锂正极活性材料的制备方法包括：将粒径D v50为0.3-0.95μm的第一磷酸铁锂材料与粒径D v50为1.0-3.5μm的第二磷酸铁锂材料按一定比例混合，使所得磷酸铁锂正极活性材料的粒径满足：0.16≤(D v90-D v10)/D v50+D v50×D n50≤31.1。

Description

磷酸铁锂正极活性材料、正极极片及锂离子电池
本申请要求于2022年2月15日提交中国专利局、申请号为202210139348.3、发明名称为“一种磷酸铁锂正极活性材料、正极极片及锂离子电池”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本申请涉及锂离子电池领域，具体涉及一种磷酸铁锂正极活性材料、正极极片及锂离子电池。
背景技术
磷酸铁锂材料因具有安全性高、价格低廉、环境友好等优点而得到广泛应用，但磷酸铁锂材料存在明显的缺点，即磷酸铁锂材料的压实密度较小，这导致由磷酸铁锂材料制成的电池的能量密度较低，无法满足市场对高续航能力电池的需求。为了提高电池的能量密度，需要具有高压实密度的磷酸铁锂材料，但是在提高磷酸铁锂材料的压实密度的同时，常伴随着电池电化学性能的降低。
发明内容
本申请第一方面提供了一种磷酸铁锂正极活性材料，包括：
第一磷酸铁锂材料和第二磷酸铁锂材料，其中，所述第一磷酸铁锂材料的体积累积分布百分数达到50％时对应的粒径为D1 v50μm，所述第二磷酸铁锂材料的体积累积分布百分数达到50％时对应的粒径为D2 v50μm，其中，所述D1 v50在0.3-0.95的范围内，所述D2 v50在1.0-3.5的范围内；其中，所述磷酸铁锂正极活性材料的体积累积分布百分数达到90％、10％、50％时对应的粒径分别为Dv90μm、Dv10μm、Dv50μm，所述磷酸铁锂正极活性材料的数量累积分布百分数达到50％时对应的粒径为Dn50μm，所述磷酸铁锂正极活性材料的粒径满足以下关系式：
0.16≤(Dv90-Dv10)/Dv50+Dv50×Dn50≤31.1。
本申请一些实施方式中，该最大压实密度为2.55-2.85g/cm3。
本申请一些实施方式中，所述第一磷酸铁锂材料的所述D1 v50在0.4-0.85的范围内，所述第二磷酸铁锂材料的D2 v50在1.2-3.0的范围内。
本申请一些实施方式中，所述(Dv90-Dv10)/Dv50+Dv50×Dn50在0.2-31的范围内。
本申请一些实施方式中，所述Dv50×Dn50在0.05-4.9的范围内。
本申请一些实施方式中，所述磷酸铁锂正极活性材料的Dv50在0.25-3.5的范围内。
本申请一些实施方式中，所述第一磷酸铁锂材料和第二磷酸铁锂材料的混合质量比可以在1：(1-9)的范围内，进一步地可在1：(1-4)的范围。
本申请一些实施方式中，所述第一磷酸铁锂材料的表面带有碳包覆层和/或所述第二磷酸铁锂材料的表面带有碳包覆层。
本申请第二方面提供了一种正极极片，所述正极极片包括如本申请第一方面所述的磷酸 铁锂正极活性材料。
本申请一些实施方式中，所述正极极片包括正极集流体和设置在所述正极集流体表面的正极活性材料层，所述正极活性材料层包括所述磷酸铁锂正极活性材料、粘结剂和导电剂。
本申请一些实施方式中，所述正极活性材料层通过在所述正极集流体上涂覆含所述磷酸铁锂正极活性材料、所述导电剂、所述粘结剂和溶剂的正极浆料形成。
本申请第三方面提供了一种锂离子电池，所述锂离子电池包括如本申请第二方面所述的正极极片。
本申请一些实施方式中，所述锂离子电池还包括负极极片，以及位于所述正极极片和所述负极极片之间的电解液和隔膜。
附图说明
图1为本申请实施例1至实施例5和对比例1的各软包电池的循环性能曲线。
具体实施方式
以下所述是本申请的示例性实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本申请的保护范围。
本申请提供一种磷酸铁锂正极活性材料，以在提高其压实密度的同时，还使由其制成的电池具有良好的电化学性能。
本申请第一方面提供了一种磷酸铁锂正极活性材料，包括：
第一磷酸铁锂材料和第二磷酸铁锂材料，其中，所述第一磷酸铁锂材料的体积累积分布百分数达到50％时对应的粒径为D1 v50μm，所述第二磷酸铁锂材料的体积累积分布百分数达到50％时对应的粒径为D2 v50μm，其中，所述D1 v50在0.3-0.95的范围内，所述D2 v50在1.0-3.5的范围内；其中，所述磷酸铁锂正极活性材料的体积累积分布百分数达到90％、10％、50％时对应的粒径分别为Dv90μm、Dv10μm、Dv50μm，所述磷酸铁锂正极活性材料的数量累积分布百分数达到50％时对应的粒径为Dn50μm，所述磷酸铁锂正极活性材料的粒径满足以下关系式：
0.16≤(Dv90-Dv10)/Dv50+Dv50×Dn50≤31.1。
本申请通过选择不同粒径的两种磷酸铁锂材料，使所得正极活性材料的粒径满足一定关系式，可保证该正极活性材料的压实密度较高(在2.55g/cm3以上)，有助于提升通过该正极活性材料制成的电池的能量密度。此外，通过该正极活性材料制成的电池的电化学性能还较优良，特别是其循环性能。
本申请一些实施方式中，所述磷酸铁锂正极活性材料的最大压实密度在2.55g/cm3以上。本申请一些实施方式中，该最大压实密度为2.55-2.85g/cm3。需要说明的是，本申请提及的某材料的最大压实密度可指通过粉末压实密度仪对该材料测试得到的最大压实密度，也可以指采用该材料制成的正极极片的最大可用压实密度。正极极片的最大压实密度是指在某一压力下，将正极极片中的活性材料颗粒压至破碎时所对应的极片压实密度。
上述第一磷酸铁锂材料的D1 v50值及第二磷酸铁锂材料的D2 v50值可分别通过其各自的激光粒度分布图获得，具体的测试仪器是激光粒度仪(如马尔文3000)，测试方法可参见GB/T19077-2016/ISO 13320:2009粒度分布激光衍射法。其中，某一材料的体积累积分布百分数 达到50％时对应的粒径又可称为该材料的“中值粒径”。类似地，磷酸铁锂正极活性材料的粒径Dn50、Dv90、Dv10、Dv50值可通过对第一磷酸铁锂材料、第二磷酸铁锂材料混合后的混合粉末进行激光粒度分布测试获知。
本申请中，D1 v50＜D2 v50，粒径D1 v50小的磷酸铁锂材料的锂离子扩散路径相对较小，对制成的电池的电性能较好，粒径D2 v50大的磷酸铁锂材料更利于提升正极活性材料的压实密度，二者的粒径Dv50在上述范围，通过二者的掺混，可保证这两种磷酸铁锂材料形成紧密堆积，提高所得正极活性材料的压实密度，且不损害电池的循环性能。
本申请一些实施方式中，所述第一磷酸铁锂材料的所述D1 v50在0.4-0.85的范围内，所述第二磷酸铁锂材料的D2 v50在1.2-3.0的范围内。此时，采用这两种磷酸铁锂材料混合所得的正极活性材，能更好地保证兼顾正极极片的高压实密度和电池的良好电化学性能。
本申请一些实施方式中，所述(Dv90-Dv10)/Dv50+Dv50×Dn50在0.2-31的范围内。在一些实施方式中，所述(Dv90-Dv10)/Dv50+Dv50×Dn50在0.5-30的范围内。
本申请一些实施方式中，所述Dv50×Dn50在0.05-4.9的范围内。此时，该正极活性材料的压实密度可较高，其电化学性能更优异。在一些实施方式中，该Dv50×Dn50可以在0.1-4.5的范围内。在一些实施方式中，Dv50×Dn50可以在0.6-4的范围内。
本申请一些实施方式中，所述磷酸铁锂正极活性材料的Dv50在0.25-3.5的范围内。该Dv50代表该正极活性材料的体积累积分布百分数达到50％时对应的颗粒粒径值。混合后所得正极活性材料的Dv50值在上述范围，可保证正极活性材料颗粒的堆积情况合适，极片极化强度低、电池循环过程中锂离子传输速度较高，二次电池的能量密度高。
本申请中，对第一磷酸铁锂材料和第二磷酸铁锂材料的混合质量比不做特别限定，只要保证二者混合形成的正极活性材料的粒径关系满足上述关系式即可。本申请一些实施方式中，所述第一磷酸铁锂材料和第二磷酸铁锂材料的混合质量比可以在1：(1-9)的范围内，进一步地可在1：(1-4)的范围。此时，这两种磷酸铁锂材料混合成的正极活性材料能更好地保证兼顾极片的高压实密度和电池的良好循环性能等。
本申请一些实施方式中，所述第一磷酸铁锂材料的表面带有碳包覆层和/或所述第二磷酸铁锂材料的表面带有碳包覆层，可以通过对磷源、铁源、锂源与碳源的混合浆料依次进行砂磨、喷雾干燥和烧结得到碳包覆层。本申请对这两种磷酸铁锂材料的具体制备方法不作限定。碳包覆层的存在，可使第一、第二磷酸铁锂材料具有良好的导电性、与电解液之间的副反应少，二者混合所得正极活性材料的导电性较好，电池循环性能较好。
本申请第一方面提供的磷酸铁锂正极活性材料，通过满足特定粒径参数要求的两种磷酸铁锂材料混合，可保证所得正极活性材料的压实密度较高，通过该正极活性材料制成的电池还能兼顾良好的循环性能、倍率性能等。该制备方法该工艺简单，易于操作，适合规模化生产。
本申请第二方面提供了一种正极极片，所述正极极片包括如本申请第一方面所述的磷酸铁锂正极活性材料。
本申请一些实施方式中，所述正极极片包括正极集流体和设置在所述正极集流体表面的正极活性材料层，所述正极活性材料层包括所述磷酸铁锂正极活性材料、粘结剂和导电剂。
其中，该正极极片的最大压实密度在2.55g/cm3以上。在一些实施方式中，该最大压实密度为2.55-2.85g/cm3。
本申请一些实施方式中，所述正极活性材料层通过在所述正极集流体上涂覆含所述磷酸铁锂正极活性材料、所述导电剂、所述粘结剂和溶剂的正极浆料形成。其中，溶剂可以是N- 甲基吡咯烷酮(NMP)、丙酮和二甲基乙酰胺(DMAC)中的一种或多种。正极集流体包括铝箔、涂炭铝箔和打孔铝箔中的任意一种。其中，所述导电剂包括但不限于碳纳米管、石墨烯、炭黑和碳纤维等中的一种或多种。所述粘结剂包括但不限于聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚乙烯醇(PVA)、丁苯橡胶(SBR)、聚丙烯酸(PAA)、聚丙烯酸酯、聚丙烯腈(PAN)、羧甲基纤维素钠(CMC)和海藻酸钠等中的一种或多种。
本申请第三方面提供了一种锂离子电池，所述锂离子电池包括如本申请第二方面所述的正极极片。
本申请一些实施方式中，所述锂离子电池还包括负极极片，以及位于所述正极极片和所述负极极片之间的电解液和隔膜。
采用前述正极极片的锂离子电池的能量密度高，且循环性能还较优异。
下面结合多个具体实施例对本申请的技术方案进行说明。
实施例1
一种磷酸铁锂正极活性材料的制备方法，包括以下步骤：
选取第一磷酸铁锂材料LFP-1，测得其体积累积分布百分数达到50％时对应的粒径为0.56μm，即D1 v50为0.56；
选取第二磷酸铁锂材料LFP-2，测得其体积累积分布百分数达到50％时对应的粒径为1.85μm，即D2 v50为1.85；
将LFP-1材料与LFP-2材料按2：8的质量比混合，得到磷酸铁锂正极活性材料LFP-3，且该LFP-3材料的体积累积分布百分数达到10％、50％、90％时对应的粒径为分别为0.31μm、0.74μm、4.97μm(即Dv10为0.31、Dv50为0.74、Dv90为4.97)，数量累积分布百分数达到50％时对应的粒径为0.84μm(即Dn50为0.84)，经计算得到(Dv90-Dv10)/Dv50+Dv50×Dn50＝6.92，Dv50×Dn50＝0.6216。
将上述正极活性材料LFP-3制备成正极极片：将LFP-3材料与粘结剂(具体为聚偏氟乙烯(PVDF))、导电炭黑按85:5:10的质量比混合，向其中加入适量的N-甲基烷酮吡咯(NMP)，混合均匀后，得到正极浆料；将该正极浆料涂覆在涂炭铝箔的两面，干燥后，制得正极极片。测试该正极极片在颗粒不破碎下的最大压实密度。测得该正极极片的最大压实密度为2.63g/cm3。
一种锂离子软包电池的制备：以实施例1正极活性材料LFP-3制成的正极极片作正极，以石墨极片作负极，采用聚丙烯膜作隔膜，含1.0mol/L LiPF6的碳酸乙烯酯(EC)：碳酸二甲酯(DMC)＝1:1(体积比)的溶液作电解液，组装得到软包电池。
实施例2
一种磷酸铁锂正极活性材料的制备方法，包括：
选取第一磷酸铁锂材料LFP-1，测得其D1 v50(概念同实施例1，不再赘述，下同)为0.65；
选取第二磷酸铁锂材料LFP-2，测得其D2 v50(概念同实施例1，不再赘述，下同)为2.5；
将LFP-1材料与LFP-2材料按3:7的质量比混合，得到磷酸铁锂正极活性材料LFP-3，且该LFP-3材料的粒径Dv10为0.19，Dv50为1.15，Dv90为4.97，Dn50为1.89，且(Dv90-Dv10)/Dv50+Dv50×Dn50＝6.33，Dv50×Dn50＝2.1735。
参照实施例1记载的方法，将实施例2所得正极活性材料LFP-3制成正极极片，并组装成软包电池。测得实施例2正极极片的最大压实密度为2.67g/cm3。
实施例3
一种磷酸铁锂正极活性材料的制备方法，包括：
选取第一磷酸铁锂材料LFP-1，测得其D1 v50为0.92；
选取第二磷酸铁锂材料LFP-2，测得其D2 v50为3.43；
将LFP-1材料与LFP-2材料按4:6的质量比混合，得到磷酸铁锂正极活性材料LFP-3，且该LFP-3材料的Dv10为0.31，Dv50为0.89，Dv90为6.67，Dn50为4.31，且(Dv90-Dv10)/Dv50+Dv50×Dn50＝10.98，Dv50×Dn50＝3.8359。
参照实施例1记载的方法，将实施例3所得正极活性材料LFP-3制成正极极片，并组装成软包电池。测得实施例3正极极片的最大压实密度为2.60g/cm3。
实施例4
一种磷酸铁锂正极活性材料的制备方法，包括：
选取第一磷酸铁锂材料LFP-1，测得其D1 v50为0.15；
选取第二磷酸铁锂材料LFP-2，测得其D2 v50为1.15；
将LFP-1材料与LFP-2材料按3:7的质量比混合，得到磷酸铁锂正极活性材料LFP-3，且该LFP-3材料的粒径Dv10为0.17，Dv50为0.25，Dv90为6.7，Dn50为2.77，且(Dv90-Dv10)/Dv50+Dv50×Dn50＝26.81，Dv50×Dn50＝0.6925。
参照实施例1记载的方法，将实施例4所得正极活性材料LFP-3制成正极极片，并组装成软包电池。测得实施例4正极极片的最大压实密度为2.79g/cm3。
实施例5
一种磷酸铁锂正极活性材料的制备方法，包括：
选取第一磷酸铁锂材料LFP-1，测得其D1 v50为0.92；
选取第二磷酸铁锂材料LFP-2，测得其D2 v50为1.23；
将LFP-1材料与LFP-2材料按1:9的质量比混合，得到磷酸铁锂正极活性材料LFP-3，且该LFP-3材料的粒径Dv10为0.25，Dv50为0.67，Dv90为5.79，Dn50为1.32，且(Dv90-Dv10)/Dv50+Dv50×Dn50＝9.15，Dv50×Dn50＝0.8844。
参照实施例1记载的方法，将实施例5所得正极活性材料LFP-3制成正极极片，并组装成软包电池。测得实施例5正极极片的最大压实密度为2.83g/cm3。
实施例6
一种磷酸铁锂正极活性材料的制备方法，包括：
选取第一磷酸铁锂材料LFP-1，测得其D1 v50为0.90；
选取第二磷酸铁锂材料LFP-2，测得其D2 v50为1.12；
将LFP-1材料与LFP-2材料按1:9的质量比混合，得到磷酸铁锂正极活性材料LFP-3，且该LFP-3材料的粒径Dv10为0.8，Dv50为3.5，Dv90为4.23，Dn50为0.23，且(Dv90-Dv10)/Dv50+Dv50×Dn50＝1.785，Dv50×Dn50＝0.805。
参照实施例1记载的方法，将实施例6所得正极活性材料LFP-3制成正极极片，并 组装成软包电池。测得实施例6正极极片的最大压实密度为2.62g/cm3。
为突出对本申请的有益效果，设置以下对比例。
对比例1
一种磷酸铁锂正极活性材料的制备方法，包括：
选取第一磷酸铁锂材料LFP-1，测得其D1 v50为0.95；
选取第二磷酸铁锂材料LFP-2，测得其D2 v50为3.45；
将LFP-1材料与LFP-2材料按1:9的质量比混合，得到磷酸铁锂正极活性材料LFP-3，该LFP-3材料的粒径Dv10为0.94，Dv50为4.55，Dv90为7.89，Dn50为6.78，(Dv90-Dv10)/Dv50+Dv50×Dn50＝32.38，并不在本申请定义的0.16-31.1的范围内。
参照实施例1记载的方法，将对比例1所得正极活性材料LFP-3制成正极极片，并组装成软包电池。测得对比例1正极极片的最大压实密度为2.49g/cm3。
对比例2
一种磷酸铁锂正极活性材料的制备方法，包括：
选取第一磷酸铁锂材料LFP-1，测得其D1 v50为1.24，不在本申请定义的0.3-0.95的范围内；
选取第二磷酸铁锂材料LFP-2，测得其D2 v50为4.2，不在本申请定义的1.0-3.5的范围内；
将LFP-1材料与LFP-2材料按一定的质量比混合，得到磷酸铁锂正极活性材料LFP-3，该LFP-3材料的粒径Dv10为0.87，Dv50为3.21，Dv90为8.32，Dn50为3.65，(Dv90-Dv10)/Dv50+Dv50×Dn50＝14.04。
参照实施例1记载的方法，将对比例2所得正极活性材料LFP-3制成正极极片，并组装成软包电池。测得对比例2正极极片的最大压实密度为2.35g/cm3。
为对本申请的有益效果进行有力支持，对各实施例和对比例的软包电池进行以下电化学性能测试：
1)循环性能：在25℃下对各软包电池进行0.5C/0.5C充放电循环测试，电压范围为2.0-3.8V，其中充电时先0.5C恒流充电至3.8V再恒压充电，截止电流为0.05C。测试首圈库伦效率和进行1000次充放电循环后的容量保持率。
2)正极活性材料的放电克容量：在2.0-3.8V的电压范围内，对各实施例及对比例的正极活性材料LFP-3以0.1C恒流恒压充电至3.8V，恒压充电时截止电流为0.05C，然后再以0.1C恒流放电到2.0V，重复上述充放电过程3次，将第3次放出的容量记作C0，C0与各例子中LFP-3的质量之比作为各LFP-3发挥的克容量。
其中，实施例1至实施例5和对比例1的软包电池的循环性能曲线如图1所示。各实施例和对比例的电池的首圈库伦效率和循环1000次后的容量保持率等数据汇总在下表1中。
表1

由图1及表1可以获知，采用本申请提供的方法制得的正极活性材料，不仅具有较高的压实密度，且电池的电化学性能还较优异，如首圈库伦效率可大于96％，正极克容量较高，循环1000圈后的容量保持率仍在90％以上。而对比例1中正极活性材料的粒径关系式值不在本申请定义的范围内，虽然其正极极片的压实密度接近2.5g/cm3，但仍略逊于本申请的正极片压实密度，且，对比例1电池的首圈库伦效率和循环性能均较差，远远逊色于本申请电池。而对比例2中，虽然正极活性材料的粒径关系式值在本申请定义的范围内，但构成该正极活性材料的两种原料的中值粒径值不在本申请要求的范围，所得正极极片的压实密度较低，电池的循环性能也不好。
以上所述仅表达了本申请的几种示例性实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (13)

  1. 一种磷酸铁锂正极活性材料，其特征在于，包括：
    第一磷酸铁锂材料和第二磷酸铁锂材料，其中，所述第一磷酸铁锂材料的体积累积分布百分数达到50％时对应的粒径为D1 v50μm，所述第二磷酸铁锂材料的体积累积分布百分数达到50％时对应的粒径为D2 v50μm，其中，所述D1 v50在0.3-0.95的范围内，所述D2 v50在1.0-3.5的范围内；
    所述磷酸铁锂正极活性材料的体积累积分布百分数达到90％、10％、50％时对应的粒径分别为Dv90μm、Dv10μm、Dv50μm，所述磷酸铁锂正极活性材料的数量累积分布百分数达到50％时对应的粒径为Dn50μm，所述磷酸铁锂正极活性材料的粒径满足以下关系式：
    0.16≤(Dv90-Dv10)/Dv50+Dv50×Dn50≤31.1。
  2. 如权利要求1所述的磷酸铁锂正极活性材料，其特征在于，所述磷酸铁锂正极活性材料的最大压实密度在2.55-2.85g/cm3的范围内。
  3. 如权利要求1或2所述的磷酸铁锂正极活性材料，其特征在于，所述第一磷酸铁锂材料的所述D1 v50在0.4-0.85的范围内，所述第二磷酸铁锂材料的所述D2 v50在1.2-3.0的范围内。
  4. 如权利要求1-3中任一项所述的磷酸铁锂正极活性材料，其特征在于，所述(Dv90-Dv10)/Dv50+Dv50×Dn50在0.2-31的范围内。
  5. 如权利要求1-4中任一项所述的磷酸铁锂正极活性材料，其特征在于，所述Dv50×Dn50在0.05-4.9的范围内。
  6. 如权利要求1-5中任一项所述的磷酸铁锂正极活性材料，其特征在于，所述Dv50在0.25-3.5的范围内。
  7. 如权利要求1-6中任一项所述的磷酸铁锂正极活性材料，其特征在于，所述第一磷酸铁锂材料和第二磷酸铁锂材料的质量比在1：(1-9)的范围内。
  8. 如权利要求1-7中任一项所述的磷酸铁锂正极活性材料，其特征在于，所述第一磷酸铁锂材料的表面带有碳包覆层和/或所述第二磷酸铁锂材料的表面带有碳包覆层。
  9. 一种正极极片，其特征在于，所述正极极片包括如权利要求1-8中任一项所述的磷酸铁锂正极活性材料。
  10. 如权利要求9所述的正极极片，其特征在于，所述正极极片包括正极集流体和设置在所述正极集流体表面的正极活性材料层，所述正极活性材料层包括所述磷酸铁锂正极活性材料、粘结剂和导电剂。
  11. 如权利要求10所述的正极极片，其特征在于，所述正极活性材料层通过在所述正极集流体上涂覆含所述磷酸铁锂正极活性材料、所述导电剂、所述粘结剂和溶剂的正极浆料形成。
  12. 一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包括如权利要求9-11中任一项所述的正极极片。
  13. 如权利要求12所述的锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池还包括负极极片，以及位于所述正极极片和所述负极极片之间的电解液和隔膜。
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