锂离子电池正极极片和锂离子电池制造技术

本实用新型专利技术涉及锂离子动力电池技术领域，公开了一种锂离子电池正极极片和锂离子电池。该锂离子正极极片包括正极集流体和设置在正极集流体表面上的复合层；其中所述复合层包括内补锂层和层叠设置在所述内补锂层上的至少一层补锂活性层，所述补锂活性层包括正极材料层和层叠设置在正极材料层上的外补锂层。通过复合涂布工艺，设置内补锂层和外补锂层，可以提高正极活性锂含量，提高电池容量，同时减少容量衰减，大幅增加电池寿命。大幅增加电池寿命。大幅增加电池寿命。

【技术实现步骤摘要】
锂离子电池正极极片和锂离子电池


[0001]本技术涉及锂离子动力电池
，具体地，涉及一种锂离子电池正极极片和锂离子电池。

技术介绍

[0002]汽车续航里程和循环寿命，是电动汽车非常关键的指标，是限制目前电动汽车发展的重要因素，也是消费者首先考虑的因素，如何提高电池包的电量和循环寿命，是大部分电池厂商研究的方向。在长循环中，电芯到了循环后期，由于极化严重，内阻增高，电芯中的可逆活性锂离子减少，电池容量会出现快速衰减，甚至存在跳水风险。亟待提供一种高容量低内阻，循环稳定性高的锂离子电池正极和长寿命锂离子电池。
[0003]因此，为了提高电池单体容量，需要增加极片涂布厚度，同时增加材料锂含量，因此本技术采用补锂技术，有效增加锂含量，同时复合涂布工艺，增加了涂布厚度，大大增加电池容量。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是克服现有技术中存在的锂离子电池内阻高、容量低、循环寿命差的问题，提供一种锂离子电池正极极片和锂离子电池。该锂离子电池正极活性锂含量高，提高电池容量，同时减少容量衰减，增加电池寿命。
[0005]为了实现上述目的，本技术第一方面提供了一种锂离子电池正极极片，包括正极集流体1，其中，还包括复合层2；其中，
[0006]所述复合层2设置在正极集流体1的表面上；
[0007]所述复合层2包括形成在所述正极集流体1表面上的内补锂层3，和层叠设置在所述内补锂层3上的至少一层补锂活性层；
[0008]所述补锂活性层包括正极材料层4和层叠设置在正极材料层4上的外补锂层5；
[0009]所述内补锂层与外补锂层的组成相同。
[0010]在一些实施方式中，所述正极集流体1具有相背对的A侧表面和B侧表面，所述A侧表面和/或B侧表面上设置有所述复合层2。
[0011]在一些实施方式中，所述A侧表面和B侧表面上设置有所述复合层2。
[0012]在一些实施方式中，所述A侧表面上设置的所述复合层2所含所述补锂活性层的层数为M
a
，与所述B侧表面上设置的所述复合层2所含所述补锂活性层的层数为M
b
，M
a
和M
b
均≥1，且不同或相同。
[0013]在一些实施方式中，所述M
a
和M
b
为1
‑
4；正极极片的总厚度不超过135μm。
[0014]在一些实施方式中，所述正极材料层的总厚度为90
‑
96μm；
[0015]优选地，所述正极材料层的厚度与内补锂层和外补锂层的总厚度比为1
‑
3:1。
[0016]在一些实施方式中，所述内补锂层和外补锂层中包括补锂材料和导电材料；所述补锂材料选自Li3N，LiN3，Li2O，Li2S，Li2O2中的至少一种；所述导电材料为石墨烯。
[0017]优选地，所述补锂材料为氮化锂。
[0018]本技术第二方面提供了一种锂离子电池，其中，所述锂离子电池包括上述的正极极片。
[0019]通过上述技术方案，本技术所取得的有益技术效果如下：
[0020]1)通过内补锂层直接与正极集流体贴合，有更强的粘附力，增加整体正极涂层的剥离力。
[0021]2)较薄的内补锂层可以降低接触内阻，降低DCR；较厚的外补锂层可以增加电池容量，优化循环性能。
[0022]3)本技术方法简单，可以降低材料和电池成本，增加效益。
[0023]本技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0024]图1为根据本技术提供的一种正极极片(M
a
＝1，M
b
＝1)的结构剖面示意图；
[0025]图2为根据本技术提供的一种正极极片(M
a
＝2，M
b
＝1)的结构剖面示意图。
[0026]附图标记说明
[0027]1 正极集流体
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
2 复合层
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3 内补锂层
[0028]4 正极材料层
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
5 外补锂层
具体实施方式
[0029]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0030]本技术第一方面提供了一种锂离子电池正极极片，包括正极集流体1，其中，还包括复合层2；其中，
[0031]所述复合层2设置在正极集流体1的表面上；
[0032]所述复合层2包括形成在所述正极集流体1表面上的内补锂层3，和层叠设置在所述内补锂层3上的至少一层补锂活性层；
[0033]所述补锂活性层包括正极材料层4和层叠设置在正极材料层4上的外补锂层5；
[0034]所述内补锂层与外补锂层的组成相同。
[0035]现有技术中锂离子电池正极一般采用单一的活性层涂布在正极集流体上，但是单层涂布的活性层附着力较差，在长循环后容易产生剥落掉料，例如，正极活性材料为镍钴锰酸锂材料时，活性锂含量随着在负极嵌入脱出，活性锂含量会慢慢减少，在电池长循环中易产生缺锂问题，导致容量迅速衰减。本技术的专利技术人经过研究发现，通过采用导电材料和补锂材料混合，例如，采用氮化锂和石墨烯制作成内外补锂层，其中内补锂层可以增强整体材料涂层的剥离力，降低接触内阻，同时，外补锂层可以明显提升电池首效，同时提升电池容量，降低内阻，增加电池循环性能。
[0036]本领域技术人员能够理解的是，内补锂层和外补锂层采用的材料相同，但组成并不限于此，只要具备相应的补锂功能即可。
[0037]根据本技术，所述正极集流体1具有相背对的A侧表面和B侧表面，所述A侧表面和/或B侧表面上设置有所述复合层2。
[0038]优选地，所述A侧表面和B侧表面上设置有所述复合层2。
[0039]根据本技术，所述A侧表面上设置的所述复合层2所含所述补锂活性层的层数为M
a
，与所述B侧表面上设置的所述复合层2所含所述补锂活性层的层数为M
b
，M
a
和M
b
均≥1，且不同或相同。
[0040]在本技术中，正极集流体A侧表面和B侧表面相同，仅作为两侧面的说明区分。可在正极集流体单一侧面设置复合层，或在双侧面设置复合层，同时，正极集流体A侧表面和B侧表面的补锂活性层的层数可以相同或不同。例如，在正极集流体A侧表面和B侧表面上均设置有所述复合层，M
a
和M
b
均为1时，正极极片结构剖面如图1所示：正极集流体两面均依次层本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池正极极片，包括正极集流体(1)，其特征在于，还包括复合层(2)；其中，所述复合层(2)设置在正极集流体(1)的表面上；所述复合层(2)包括形成在所述正极集流体(1)表面上的内补锂层(3)，和层叠设置在所述内补锂层(3)上的至少一层补锂活性层；所述补锂活性层包括正极材料层(4)和层叠设置在正极材料层(4)上的外补锂层(5)；所述内补锂层与外补锂层的组成相同。2.根据权利要求1中所述的正极极片，其特征在于，所述正极集流体(1)具有相背对的A侧表面和B侧表面，所述A侧表面和/或B侧表面上设置有所述复合层(2)。3.根据权利要求2中所述的正极极片，其特征在于，所述A侧表面和B侧表面上设置有所述复合层(2)。4.根据权利要求3中所述的正极极片，其特征在于，所述A侧表面上设置的所述复合层(2)所含所述补锂活性层的层数为M
a
，与所述B侧表面上设置的所述复合层(2)所含所述补锂...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱庆权，
申请(专利权)人：恒大新能源技术深圳有限公司，
类型：新型
国别省市：