正极极片结构及其制备方法技术

本申请提供一种正极极片结构及其制备方法。上述的正极极片结构的制备方法包括以下步骤：先在集流体上涂覆第一活性物质层和第二活性物质层，再涂覆第三活性物质层和第四活性物质层，最后再涂覆绝缘层。第一活性物质层和第四活性物质层端两者平齐，绝缘层分别与第四活性物质层和第一活性物质层交界处平齐，也就是说，第一活性物质层、第四活性物质层及绝缘层三者之间既不重叠，也不存在间隙，如此，不仅能够提高锂离子电池的安全性，还能避免正极极片出现过压、保证锂离子电池电学性能。保证锂离子电池电学性能。保证锂离子电池电学性能。

【技术实现步骤摘要】
正极极片结构及其制备方法


[0001]本专利技术涉及锂离子电池
，特别是涉及一种正极极片结构及其制备方法。

技术介绍

[0002]当前锂离子电池的正极片常规是在铝箔上涂覆活性物质，但随着锂离子电池容量的提高，电池的安全性能越来越难以保证；为提高电池的安全性能，前案1(申请号：CN201821812658.2)提出了一种新的正极极片结构，这种极片结构共有两层活性物质和一种绝缘层物质，其中第二正极活性物质层在第一活性物质层上，第一活性物质层覆盖在集流体的位置，绝缘层物质涂覆盖在集流体的位置；第一活性物质层与绝缘层之间存在一定间隙；这种结构虽然提高了电池的安全性能，但由于第一活性物质层与绝缘层之间存在间隙，若针刺此位置，安全性能无法保证，因此此结构存在缺陷；
[0003]前案2在前案1的基础上将第一活性物质层与绝缘层之间有相互堆叠形成重叠部分，虽然这种结构可以提高安全性能，但第一活性物质层与绝缘层重叠会增加此处的厚度的增加，从而导致极片在冷压时存在过压的风险，进而影响电芯性能。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种不仅能够提高锂离子电池的安全性，还能避免正极极片出现过压、保证锂离子电池电学性能的正极极片结构及其制备方法。
[0005]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：
[0006]一种正极极片结构的制备方法，包括以下步骤：
[0007]在集流体的表面涂覆第一活性物质，得到第一活性物质层；
[0008]在所述集流体背离所述第一活性物质的一面涂覆第二活性物质，得到第二活性物质层；
[0009]在所述第二活性物质层背离所述集流体的一面涂覆第三活性物质，得到第三活性物质层；
[0010]在所述第一活性物质层背离所述集流体的一面涂覆第四活性物质，得到第四活性物质层，其中，所述第四活性物质层与所述第一活性物质层平齐，所述集流体靠近所述第四活性物质层与所述第一活性物质层的一面留有空白区；
[0011]在所述空白区涂覆绝缘层，且所述绝缘层分别与第四活性物质层和所述第一活性物质层交界处平齐，得到正极极片前驱体；
[0012]对所述正极极片前驱体进行烘干操作，得到正极次极片；
[0013]对所述正极次极片进行辊压操作，得到所述正极极片结构。
[0014]在其中一个实施例中，所述第一活性物质、所述第二活性物质、所述第三活性物质及所述第四活性物质均为钴酸锂、磷酸铁锂、磷酸锰铁锂、磷酸铁钠、磷酸钒锂、磷酸钒钠、磷酸钒氧锂、磷酸钒氧钠、钒酸锂、锰酸锂、镍酸锂、镍钴锰酸锂、富锂锰基材料、镍钴铝酸锂
及钛酸锂中的至少一种。
[0015]在其中一个实施例中，所述第一活性物质、所述第二活性物质、所述第三活性物质及所述第四活性物质均还包括粘接剂。
[0016]在其中一个实施例中，所述粘接剂为聚偏氟乙烯、偏氟乙烯
‑
六氟丙烯的共聚物、聚酰胺、聚丙烯腈、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸、聚丙烯酸盐、羧甲基纤维素钠、聚乙烯呲咯烷酮、聚乙烯醚、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯、聚六氟丙烯及丁苯橡胶中的至少一种。
[0017]在其中一个实施例中，所述第一活性物质、所述第二活性物质、所述第三活性物质及所述第四活性物质均还包括导电剂。
[0018]在其中一个实施例中，所述导电剂为碳纳米管、导电炭黑、乙炔黑、石墨烯、科琴黑及碳纤维中的至少一种。
[0019]在其中一个实施例中，所述绝缘层包括无机粒子和聚合物中的至少一种。
[0020]在其中一个实施例中，所述无机粒子为氧化铝、二氧化硅、氧化镁、氧化钛、二氧化铪、氧化锡、二氧化铈、氧化镍、氧化锌、氧化钙、二氧化锆、氧化钇、碳化硅、勃姆石、氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化钙及硫酸钡中的至少一种。
[0021]在其中一个实施例中，所述聚合物为偏氟乙烯的均聚物、偏氟乙烯的共聚物、六氟丙烯的共聚物、聚苯乙烯、聚苯乙炔、聚乙烯酸钠、聚乙烯酸钾、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯、聚丙烯和聚四氟乙烯中的至少一种。
[0022]本申请还提供一种正极极片结构，所述正极极片结构如上任一实施例所述的正极极片结构的制备方法制备得到。
[0023]与现有技术相比，本专利技术至少具有以下优点：
[0024]1、本专利技术的正极极片结构的制备方法在正极集流体上的活性物质层覆盖的区域采用双层结构的活性物质层并在无活性物质层覆盖的区域设置一层绝缘层，绝缘层能够避免锂离子电池在受外力刺穿时所产生的内短路从而造成的失效，进而有效提升锂离子电池的安全性。
[0025]2、本专利技术的正极极片结构的制备方法中，第一活性物质层和第四活性物质层端两者平齐，绝缘层分别与第四活性物质层和第一活性物质层交界处平齐，也就是说，第一活性物质层、第四活性物质层及绝缘层三者之间既不重叠，也不存在间隙，如此，一方面能够解决第一活性物质层、第四活性物质层及绝缘层三者重叠造成的厚度增加，从而导致极片在冷压时存在过压风险的问题，进而提高锂离子电池电芯的性能；另一方面还能够避免由于第一活性物质层与绝缘层之间存在间隙，若针刺此位置造成的短路问题，进而提高锂离子电池的安全性。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0027]图1为一实施例中正极极片结构的制备方法流程图；
[0028]图2为图1所示正极极片结构的结构示意图；
[0029]图3为图1所示正极极片的另一结构的示意图。
具体实施方式
[0030]为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳实施方式。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本专利技术的公开内容理解的更加透彻全面。
[0031]需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
[0032]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0033]本申请提供一种正极极片结构的制备方法。上述正极极片结构的制备方法包括以下步骤：在集流体的表面涂覆第一活性物质，得到第一活性物质层；在所述集流体背离所述第一活性物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种正极极片结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：在集流体的表面涂覆第一活性物质，得到第一活性物质层；在所述集流体背离所述第一活性物质的一面涂覆第二活性物质，得到第二活性物质层；在所述第二活性物质层背离所述集流体的一面涂覆第三活性物质，得到第三活性物质层；在所述第一活性物质层背离所述集流体的一面涂覆第四活性物质，得到第四活性物质层，其中，所述第四活性物质层与所述第一活性物质层平齐，所述集流体靠近所述第四活性物质层与所述第一活性物质层的一面留有空白区；在所述空白区涂覆绝缘层，所述绝缘层分别与第四活性物质层和所述第一活性物质层交界处平齐，得到正极极片前驱体；对所述正极极片前驱体进行烘干操作，得到正极次极片；对所述正极次极片进行辊压操作，得到所述正极极片结构。2.根据权利要求1所述的正极极片结构的制备方法，其特征在于，所述第一活性物质、所述第二活性物质、所述第三活性物质及所述第四活性物质均为钴酸锂、磷酸铁锂、磷酸锰铁锂、磷酸铁钠、磷酸钒锂、磷酸钒钠、磷酸钒氧锂、磷酸钒氧钠、钒酸锂、锰酸锂、镍酸锂、镍钴锰酸锂、富锂锰基材料、镍钴铝酸锂及钛酸锂中的至少一种。3.根据权利要求2所述的正极极片结构的制备方法，其特征在于，所述第一活性物质、所述第二活性物质、所述第三活性物质及所述第四活性物质均还包括粘接剂。4.根据权利要求3所述的正极极片结构的制备方法，其特征在于，所述粘接剂为聚偏氟乙烯、...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘东凤，沈立强，刘志伟，曾贤华，
申请(专利权)人：惠州市恒泰科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：