电池正极片及其制造方法和锂离子电池及其制造方法技术

本发明专利技术适用于电池领域，公开了电池正极片、电池正极片的制造方法、锂离子电池及锂离子电池的制造方法，其中，电池正极片的宽度为65mm±5mm；电池正极片包括正极金属基片、与正极金属基片导电连接的正极耳和涂覆于正极金属基片外的正极涂层，正极涂层包括如下重量份数的组分：正极活性物质88.0％‑98.6％；正极粘结剂1.0％‑7.0％；正极导电剂0.4％‑14.0％；正极活性物质为磷酸盐类材料，正极导电剂包括颗粒状正极导电剂和纤维状正极导电剂中的至少一种。本发明专利技术中，正极活性物质采用磷酸盐类材料，电池容量达到2000mAh，且其还具有长循环寿命、倍率性能突出、安全性能可靠的优点。

Battery positive plate and its manufacturing method and lithium ion battery and its manufacturing method

The invention is applicable to the field of batteries, and discloses the manufacturing methods of battery positive plates, battery positive plates, lithium-ion batteries and lithium-ion batteries, in which the width of battery positive plates is 65 mm (+5 mm); battery positive plates include positive metal substrates, positive ears connected with positive metal substrates and positive coatings coated outside positive metal substrates, and positive coatings include Components of the following weight fractions: positive active material 88.0%98.6%; positive binder 1.0%7.0%; positive conductive agent 0.4%14.0%; positive active material is phosphate material, positive conductive agent includes at least one of granular positive conductive agent and fibrous positive conductive agent. In the invention, the positive active material adopts phosphate material, the battery capacity reaches 2000 mAh, and has the advantages of long cycle life, outstanding rate performance and reliable safety performance.

【技术实现步骤摘要】
电池正极片及其制造方法和锂离子电池及其制造方法
本专利技术涉及电池领域，尤其涉及一种电池正极片、该电池正极片的制造方法、具有该电池正极片的锂离子电池及该锂离子电池的制造方法。
技术介绍
随着锂离子电池行业不断发展，18650锂离子电池(电池直径18mm、高度65mm)由于其尺寸标准化、成组方式灵活，因此成为电池包装领域的首选型号。现有技术中，18650型锂离子电池正极片的宽度为55mm-56mm，然而，由于锂电池原材料技术水平的限制，18650型锂离子电池容量有限，能量密度偏低，很难再提升，难以满足市场上对电池容量的要求。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的在于提供一种电池正极片，其旨在解决现有锂离子电池容量小的技术问题。为达到上述目的，本专利技术提供的方案是：电池正极片，其宽度为65mm±5mm，所述电池正极片包括正极金属基片、与所述正极金属基片导电连接的正极耳和涂覆于所述正极金属基片外的正极涂层，所述正极涂层包括如下重量份数的组分：正极活性物质88.0％-98.6％；正极粘结剂1.0％-7.0％；正极导电剂0.4％-14.0％；所述正极活性物质为磷酸盐类材料，所述正极导电剂包括颗粒状正极导电剂和纤维状正极导电剂中的至少一种。可选地，所述正极涂层包括如下重量份数的组分：正极活性物质94.8％；颗粒状正极导电剂1.0％；纤维状正极导电剂1.2％；正极粘结剂3.0％；或者，所述正极涂层包括如下重量份数的组分：正极活性物质95.3％；颗粒状正极导电剂0.9％；纤维状正极导电剂1.0％；正极粘结剂2.8％；或者，所述正极涂层包括如下重量份数的组分：正极活性物质95.5％；颗粒状正极导电剂0.8％；纤维状正极导电剂0.9％；正极粘结剂2.8％。可选地，所述正极活性物质为LiFePO4、LiMnPO4、LiMnxFe1-xPO4、Li3V2(PO4)3中的至少一者，0<x<1；且/或，所述正极导电剂包括颗粒状正极导电剂和纤维状正极导电剂，所述颗粒状正极导电剂和所述纤维状正极导电剂在所述正极涂层中所占的重量份数分别为0.2％～7.0％和0.2％～7.0％，所述颗粒状正极导电剂为导电石墨或者导电碳黑所述纤维状正极导电剂为碳纳米管或者碳纤维或者碳纳米管与石墨烯的组合；且/或，所述正极粘结剂为聚偏氟乙烯或者聚乙烯醇；且/或，所述正极金属基片的厚度为12μm±2μm，所述电池正极片的厚度为155μm±5μm；且/或，所述正极金属基片为铝箔片；且/或，所述正极涂层包括两个间隔涂覆于所述正极金属基片之顶面的正极顶部涂覆层和两个间隔涂覆于所述正极金属基片之底面的正极底部涂覆层，且两个所述正极顶部涂覆层之间的间隙与两个所述正极底部涂覆层之间的间隙呈上下正对位设置，所述正极耳焊接于两个所述正极顶部涂覆层的间隙内。本专利技术的第二个目的在于提供一种上述的电池正极片的制造方法，包括如下步骤：正极浆料制备步骤，将所述正极粘结剂、所述颗粒状导电剂、所述纤维状导电剂按所述正极涂层中的重量份数比例混合，加入氮-甲基吡咯烷酮溶剂中混合，制成正极导电剂胶液，在所述正极导电剂胶液内加入所述正极活性物质和氮-甲基吡咯烷酮溶剂，制成固含量为40％～75％的正极浆料；正极浆料涂覆步骤，将所述正极浆料涂覆在所述正极金属基片上，制得正极涂覆中间产品；正极浆料干燥固化步骤，将所述正极涂覆中间产品放置于120℃～150℃的环境中进行干燥固化，以将所述正极浆料干燥固化为所述正极涂层，制得正极固化中间产品；正极片加工步骤，对所述正极固化中间产品依次进行辊压、裁剪加工，制得正极片半成品；正极耳焊接步骤，在所述正极片半成品上焊接正极耳，制得所述电池正极片。可选地，所述正极浆料涂覆步骤的实施方式为：在所述正极金属基片的顶面和底面分别间隔涂覆所述正极浆料，以在所述正极金属基片的顶面形成两个间隔设置的正极顶部涂覆层，在所述正极金属基片的底面形成两个间隔设置的正极底部涂覆层，且两个所述正极顶部涂覆层之间的间隙与两个所述正极底部涂覆层之间的间隙呈上下正对位设置；所述正极耳焊接步骤中，所述正极耳焊接于所述正极片半成品的两个所述正极顶部涂覆层的间隙内；且/或，所述正极浆料制备步骤中，所述正极浆料的固含量为47％或者48％或者50％；且/或，所述正极片加工步骤的实施方式为：将所述正极固化中间产品辊压为150μm±5μm厚的第一片体，将所述第一片体裁剪为65mm±5mm宽的长条形片体，制得所述正极片半成品。本专利技术的第三个目的在于提供一种锂离子电池，包括电池外壳、电池负极片、第一隔膜、第二隔膜、电解液和上述的电池正极片，所述电池正极片、所述电池负极片、所述第一隔膜、所述第二隔膜和所述电解液都设于所述电池外壳内，且所述电池正极片、所述电池负极片、所述第一隔膜、所述第二隔膜都浸于所述电解液内，所述电池负极片位于所述电池正极片与所述电池外壳之间，所述第一隔膜设于所述电池正极片与所述电池负极片之间，所述第二隔膜设于所述电池外壳与所述电池负极片之间，所述电池负极片包括负极金属基片和涂覆于所述负极金属基片外的负极涂层，所述负极涂层包括如下重量份数的组分：负极活性物质86.0％～97.0％；负极导电剂0.2％～6.0％；悬浮剂1.2％～4.0％；负极粘结剂1.4％～3.4％。可选地，所述负极涂层包括如下重量份数的组分：负极活性物质94.8％，负极导电剂1.5％，悬浮剂1.5％，负极粘结剂2.2％；或者，所述负极涂层包括如下重量份数的组分：负极活性物质95.2％，负极导电剂1.0％，悬浮剂1.8％，负极粘结剂2.0％；或者，所述负极涂层包括如下重量份数的组分：负极活性物质95.4％，负极导电剂0.8％，悬浮剂2.0％，负极粘结剂1.8％。可选地，所述负极活性物质为石墨粉和硅基复合材料中的至少一者；且/或，所述负极导电剂为导电碳黑或者导电石墨或者碳纳米管；且/或，所述负极粘结剂为羧甲基纤维素钠或者丁苯橡胶或者聚丙烯酸或者海藻酸钠；且/或，所述悬浮剂为羧甲基纤维素钠；且/或，所述电池负极片的宽度为66.5mm±5mm且大于所述电池正极片的宽度，所述第一隔膜的宽度和所述第二隔膜的宽度都大于所述电池负极片的宽度且都为68.5mm±5mm；且/或，所述负极金属基片的厚度为8μm±2μm，所述电池负极片的厚度为115μm±5μm；且/或，所述负极金属基片为铜箔片；且/或，所述电池外壳呈圆柱形，所述电池外壳的外径为18.25mm±0.35mm，所述电池外壳的高度为73mm±5mm；且/或，所述第一隔膜和所述第二隔膜都为聚丙烯膜或聚乙烯膜或聚丙烯膜、聚乙烯膜、聚丙烯膜的三层复合膜。本专利技术的第四个目的在于提供一种上述锂离子电池的制造方法，包括如下步骤：分别制备所述电池外壳、所述电池正极片、所述电池负极片、所述第一隔膜、所述第二隔膜和所述电解液，组装所述电池外壳、所述电池正极片、所述电池负极片、所述第一隔膜、所述第二隔膜和所述电解液，所述电池正极片采用上述的电池正极片的制造方法制备；所述电池负极片采用如下步骤制备：负极浆料制备步骤，将所述悬浮剂按负极涂层中的重量份数比例和去离子水混合，制成固含量为1.5％±0.5％的悬浮剂胶液，按负极涂层中的重量份数比例加入所述负极活性物质、所述负极导电剂、所述负极粘结剂进行混合，再本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.电池正极片，其特征在于，所述电池正极片的宽度为65mm±5mm；所述电池正极片包括正极金属基片、与所述正极金属基片导电连接的正极耳和涂覆于所述正极金属基片外的正极涂层，所述正极涂层包括如下重量份数的组分：正极活性物质88.0％‑98.6％；正极粘结剂1.0％‑7.0％；正极导电剂0.4％‑14.0％；所述正极活性物质为磷酸盐类材料，所述正极导电剂包括颗粒状正极导电剂和纤维状正极导电剂中的至少一种。

【技术特征摘要】
1.电池正极片，其特征在于，所述电池正极片的宽度为65mm±5mm；所述电池正极片包括正极金属基片、与所述正极金属基片导电连接的正极耳和涂覆于所述正极金属基片外的正极涂层，所述正极涂层包括如下重量份数的组分：正极活性物质88.0％-98.6％；正极粘结剂1.0％-7.0％；正极导电剂0.4％-14.0％；所述正极活性物质为磷酸盐类材料，所述正极导电剂包括颗粒状正极导电剂和纤维状正极导电剂中的至少一种。2.如权利要求1所述的电池正极片，其特征在于，所述正极涂层包括如下重量份数的组分：正极活性物质94.8％；颗粒状正极导电剂1.0％；纤维状正极导电剂1.2％；正极粘结剂3.0％；或者，所述正极涂层包括如下重量份数的组分：正极活性物质95.3％；颗粒状正极导电剂0.9％；纤维状正极导电剂1.0％；正极粘结剂2.8％；或者，所述正极涂层包括如下重量份数的组分：正极活性物质95.5％；颗粒状正极导电剂0.8％；纤维状正极导电剂0.9％；正极粘结剂2.8％。3.如权利要求1或2所述的电池正极片，其特征在于，所述正极活性物质为LiFePO4、LiMnPO4、LiMnxFe1-xPO4、Li3V2(PO4)3中的至少一者，0<x<1；且/或，所述正极导电剂包括颗粒状正极导电剂和纤维状正极导电剂，所述颗粒状正极导电剂和所述纤维状正极导电剂在所述正极涂层中所占的重量份数分别为0.2％～7.0％和0.2％～7.0％，所述颗粒状正极导电剂为导电石墨或者导电碳黑所述纤维状正极导电剂为碳纳米管或者碳纤维或者碳纳米管与石墨烯的组合；且/或，所述正极粘结剂为聚偏氟乙烯或者聚乙烯醇；且/或，所述正极金属基片的厚度为12μm±2μm，所述电池正极片的厚度为155μm±5μm；且/或，所述正极金属基片为铝箔片；且/或，所述正极涂层包括两个间隔涂覆于所述正极金属基片之顶面的正极顶部涂覆层和两个间隔涂覆于所述正极金属基片之底面的正极底部涂覆层，且两个所述正极顶部涂覆层之间的间隙与两个所述正极底部涂覆层之间的间隙呈上下正对位设置，所述正极耳焊接于两个所述正极顶部涂覆层的间隙内。4.如权利要求1至3任一项所述的电池正极片的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：正极浆料制备步骤，将所述正极粘结剂、所述颗粒状导电剂、所述纤维状导电剂按所述正极涂层中的重量份数比例混合，加入氮-甲基吡咯烷酮溶剂中混合，制成正极导电剂胶液，在所述正极导电剂胶液内加入所述正极活性物质和氮-甲基吡咯烷酮溶剂，制成固含量为40％～75％的正极浆料；正极浆料涂覆步骤，将所述正极浆料涂覆在所述正极金属基片上，制得正极涂覆中间产品；正极浆料干燥固化步骤，将所述正极涂覆中间产品放置于120℃～150℃的环境中进行干燥固化，以将所述正极浆料干燥固化为所述正极涂层，制得正极固化中间产品；正极片加工步骤，对所述正极固化中间产品依次进行辊压、裁剪加工，制得正极片半成品；正极耳焊接步骤，在所述正极片半成品上焊接正极耳，制得所述电池正极片。5.如权利要求4所述的电池正极片的制造方法，其特征在于，所述正极浆料涂覆步骤的实施方式为：在所述正极金属基片的顶面和底面分别间隔涂覆所述正极浆料，以在所述正极金属基片的顶面形成两个间隔设置的正极顶部涂覆层，在所述正极金属基片的底面形成两个间隔设置的正极底部涂覆层，且两个所述正极顶部涂覆层之间的间隙与两个所述正极底部涂覆层之间的间隙呈上下正对位设置；所述正极耳焊接步骤中，所述正极耳焊接于所述正极片半成品的两个所述正极顶部涂覆层的间隙内；且/或，所述正极浆料制备步骤中，所述正极浆料的固含量为47％或者48％或者50％；且/或，所述正极片加工步骤的实施方式为：将所述正极固化中间产品辊压为150μm±5μm厚的第一片体，将所述第一片体裁剪为65mm±5mm宽的长条形片体，制得所述正极片半成品。6.锂离子电池，其特征在于，包括电池外壳、电池负极片、第一隔膜、第二隔膜、电解液和如权利要求1至3任一项所述的电池正极片，所述电池正极片、所...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄国文，李亮，欧瑞先，
申请(专利权)人：深圳市卓能新能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44