一种均衡锂离子扩散的正极片及锂离子电池制造技术

本发明专利技术公开了一种均衡锂离子扩散速率的正极片，包括正极集流体、正极活性层以及正极耳，所述正极集流体的表面分为空箔区和涂覆区，所述空箔区上设置有所述正极耳，所述涂覆区上设置有所述正极活性层，所述正极活性层是由复合正极材料涂敷于所述涂覆区上而得到的，所述复合正极材料中包括磷酸锰铁锂、尖晶石型锰酸锂、导电剂和粘结剂；所述正极活性层的表面，磷酸锰铁锂的含量从靠近正极耳一侧至远离正极耳的一侧逐渐降低，尖晶石型锰酸锂的含量从靠近正极耳一侧至远离正极耳的一侧逐渐升高。本发明专利技术的正极片，能够均衡锂离子的扩散速率，减少正极区域出现高温的几率。减少正极区域出现高温的几率。减少正极区域出现高温的几率。

【技术实现步骤摘要】
一种均衡锂离子扩散的正极片及锂离子电池


[0001]本专利技术涉及锂离子电池
，具体涉及一种均衡锂离子扩散的正极片及锂离子电池。

技术介绍

[0002]尖晶石型锰酸锂(LiMn2O4)是一种具有三维锂离子通道的正极材料，具有资源丰富、成本低、电压高、低温性能好等优点。但其在充放电过程中，材料中的三价Mn易歧化生成可溶解的二价Mn，导致结构发生变化。尤其是在高温下，电解液中的六氟磷酸锂分解产生的氢氟酸起到了催化的作用，加快了锰酸锂的结构变化，因此锰酸锂的高温性能较差。磷酸锰铁锂材料具有稳定的橄榄石结构，在锂离子脱嵌过程中结构不发生变化，具有良好的高温循环性能和安全性。但磷酸锰铁锂因具有电子导电率低、锂离子扩散系数低、两个电压平台(4.1V和3.4V)等缺点，限制了其规模化的应用。
[0003]由于尖晶石型锰酸锂和磷酸锰铁锂作为正极材料均具有自身固有的缺陷，因此，在实际应用中，为了克服尖晶石型锰酸锂和磷酸锰铁锂存在的缺陷，一般将两者配合使用，例如采用不同的配比混合、分层涂覆或包覆等。公开号为CN104134815A的中国专利公开了一种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种均衡锂离子扩散的正极片，包括正极集流体、正极活性层以及正极耳，所述正极集流体的表面分为空箔区和涂覆区，所述空箔区上设置有所述正极耳，所述涂覆区上设置有所述正极活性层，其特征在于，所述正极活性层是由复合正极材料涂敷于所述涂覆区上而得到的，所述复合正极材料中包括磷酸锰铁锂、尖晶石型锰酸锂、导电剂和粘结剂；所述正极活性层的表面，磷酸锰铁锂的含量从靠近正极耳一侧至远离正极耳的一侧逐渐降低，尖晶石型锰酸锂的含量从靠近正极耳一侧至远离正极耳的一侧逐渐升高。2.根据权利要求1所述的一种均衡锂离子扩散的正极片，其特征在于，所述正极活性层的表面从靠近极耳的一侧至远离极耳的一侧设置有N个涂覆层，其中N≥1。3.根据权利要求2所述的一种均衡锂离子扩散的正极片，其特征在于，所述N个涂覆层中，靠近正极耳一侧的第一涂覆层中，磷酸锰铁锂的含量为20wt％～50wt％，尖晶石型锰酸锂的含量为50wt％～80wt％；远离正极耳一侧的第N涂覆层中，磷酸锰铁锂的含量为10wt％～40wt％，尖晶石型锰酸锂的含量为60wt％～80wt％。4.根据权利要求1所述的一种均衡锂离子扩散的正极片，其特征在于，所述磷酸锰铁锂为改性磷酸锰铁锂，所述改性磷酸锰铁锂的制备方法包括以下步骤：a.将微米级的磷酸锰铁锂、分散剂进行纳米化，得到纳米级的磷酸锰铁锂浆料；将微米级的固态电解质进行纳米化，得到纳米级固态电解质浆料；b.将步骤a得到的磷酸锰铁锂浆料和固态电解质浆料烘干，再混合均匀，得到复合材料；c.将步骤b得到的复合材料在惰性气氛下进行煅烧，得到改性磷酸锰铁锂；其中，所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚乙烯醇中的一种或多种，其添加量为磷酸锰铁锂的1wt％～5wt％；所述改性磷酸锰铁锂中，固态电解质的含量为0.3wt％～3wt％。5.根据权利要求4所述的一种均衡锂离子扩散的正极片，其特征在于，步骤a中，所述磷酸锰铁锂为LiMn
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈梦婷，张秀奎，李芳芳，赵成龙，王正伟，
申请(专利权)人：星恒电源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：