一种正极片及锂离子电池制造技术

针对锂离子电池需进一步提升电芯的快充快放性能的问题，本发明专利技术提供了一种正极片，包括正极集流体和活性物质层，所述活性物质层设置在所述正极集流体上，所述活性物质层包括钴酸锂、镍钴锰酸锂和第一导电剂，所述钴酸锂的压实密度为x g/cm3，镍钴锰酸锂的压实密度为y g/cm3，钴酸锂的粒径为zμm，其中，0<(x

【技术实现步骤摘要】
一种正极片及锂离子电池


[0001]本专利技术属于二次电池
，具体涉及一种正极片及锂离子电池。

技术介绍

[0002]目前电动自行车、电动摩托车、混合电动车、电动汽车、启动电源使用的锂离子电池具有体积小、重量轻、能量密度大、性价比高等优点，在电动车电池系列内，锂离子电池已经成为首选，目前常规锂离子电池充电电流一般在0.2～0.5C，放电电流在2C以下，以上充放电模式能够满足电动自行车、电动摩托车的常规使用要求，但是0.2C充电需要5小时以上，充电时间长，而且电池的放电倍率小，根本无法满足混合电动汽车的使用要求。因此，解决电动汽车用锂离子电池的倍率充放电性能已直接影响到了电动车的发展。

技术实现思路

[0003]针对现有锂离子电池需进一步提升电芯的快充快放性能的问题，本专利技术提供了一种正极片及锂离子电池。
[0004]本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
[0005]一方面，本专利技术提供了一种正极片，包括正极集流体和活性物质层，所述活性物质层设置在所述正极集流体上，所述活性物质层包括钴酸锂、镍钴锰酸锂和第一导电剂，所述钴酸锂的压实密度为x g/cm3，镍钴锰酸锂的压实密度为y g/cm3，钴酸锂的粒径为zμm，其中，0<(x
‑
1)2+(y
‑
x)2‑
(z
‑
2xy)2<12。
[0006]可选的，所述钴酸锂的压实密度为4.0～4.25g/cm3，所述镍钴锰酸锂的压实密度为3.0～3.8g/cm3，所述钴酸锂的粒径为5～25μm。
[0007]可选的，所述第一导电剂选自碳纳米管和炭黑中的一种或两种。
[0008]可选的，所述正极片还包括缓冲层，所述缓冲层设置于所述正极集流体和所述活性物质层之间，所述缓冲层包括第二导电剂，所述第二导电剂选自碳纳米管、炭黑和鳞片石墨中的一种或多种。
[0009]可选的，所述活性物质层与所述缓冲层的总质量比为(20～80)：(20～80)。
[0010]可选的，所述正极片还包括安全层，所述安全层设置于所述正极集流体上，所述活性物质层设置于所述安全层上；所述安全层包括磷酸锰铁锂、镍钴锰酸锂和第三导电剂；所述第三导电剂选自碳纳米管和鳞片石墨中的一种或两种。
[0011]可选的，所述活性物质层与所述安全层的总质量比为(30～70)：(30～70)。
[0012]可选的，所述正极片还包括安全层和缓冲层，所述缓冲层设置于所述安全层和所述活性物质层之间，所述安全层设置于所述正极集流体上。
[0013]可选的，所述活性物质层、所述缓冲层和所述安全层的总质量比为(25～40)：(25～40)：(30～50)。
[0014]另一方面，本专利技术提供了一种锂离子电池，包括上述任意一项所述的正极片。
[0015]根据本专利技术提供的正极片，通过使钴酸锂的压实密度为x g/cm3，镍钴锰酸锂的压
实密度为y g/cm3，钴酸锂的粒径为zμm，满足0<(x
‑
1)2+(y
‑
x)2‑
(z
‑
2xy)2<12的条件使得正极片在达到压实指标的前提下提高能量密度，同时改善快充和快放性能。
附图说明
[0016]图1是本技术一实施例提供的正极片的结构示意图；
[0017]图2是本技术另一实施例提供的正极片的结构示意图；
[0018]图3是本技术另一实施例提供的正极片的结构示意图。
[0019]说明书附图中的附图标记如下：
[0020]1、正极集流体；2、活性物质层；3、缓冲层；4、安全层。
具体实施方式
[0021]为了使本专利技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例及附图，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0022]如图1
‑
图3所示，本专利技术实施例提供了一种正极片，包括正极集流体1和活性物质层2，所述活性物质层2设置在所述正极集流体1上，所述活性物质层2包括钴酸锂、镍钴锰酸锂和第一导电剂，所述钴酸锂的压实密度为x g/cm3，镍钴锰酸锂的压实密度为y g/cm3，钴酸锂的粒径为zμm。
[0023]其中，0<(x
‑
1)2+(y
‑
x)2‑
(z
‑
2xy)2<12。
[0024]在本实施例中，通过使钴酸锂的压实密度为x g/cm3，镍钴锰酸锂的压实密度为y g/cm3，钴酸锂的粒径为zμm，满足(x
‑
1)2+(y
‑
x)2‑
(z
‑
2xy)2＞0的条件使得正极片在达到压实指标的前提下提高电芯的能量密度，同时改善快充和快放性能。
[0025]在一些实施例中，所述钴酸锂的压实密度为4.0～4.25g/cm3，所述镍钴锰酸锂的压实密度为3.0～3.8g/cm3，所述钴酸锂的粒径为5～25μm。
[0026]在一些实施例中，所述第一导电剂选自碳纳米管和炭黑中的一种或两种。具体地，碳纳米管包括多壁碳纳米管或单壁碳纳米管中的一种或两种。
[0027]在优选的实施例中，以活性物质层2的总质量为100％计，多壁碳纳米管的含量为0.1～2％，单壁碳纳米管的含量为0～1％，炭黑的含量为0.1％～2.5％。
[0028]在一些实施例中，所述正极片还包括缓冲层3，所述缓冲层3设置于所述正极集流体1和所述活性物质层2之间，所述缓冲层3包括第二导电剂，所述第二导电剂选自碳纳米管、炭黑和鳞片石墨中的一种或多种。在正极集流体1和活性物质层2之间设置缓冲层3，通过多层涂布工艺，提升电芯在高能量密度下的快充快放性能。
[0029]在优选的实施例中，碳纳米管包括多壁碳纳米管或单壁碳纳米管中的一种或两种，碳纳米管：炭黑：鳞片石墨的质量比为(1～3)：(4～8)：(1～3)，碳纳米管长径比为(1:50)～(100:1)。
[0030]在一些实施例中，所述活性物质层2与所述缓冲层3的总质量比为(20～80)：(20～80)。
[0031]在另一实施例中，所述正极片还包括安全层4，所述安全层4设置于所述正极集流体1上，所述活性物质层2设置于所述安全层4上。所述安全层4包括磷酸锰铁锂、镍钴锰酸锂
和第三导电剂。所述第三导电剂选自碳纳米管和鳞片石墨中的一种或两种。通过设置安全层4，保证电芯在高压实、高能量密度和快充快放性能下的安全性。
[0032]在优选的实施例中，所述磷酸锰铁锂与镍钴锰酸锂的质量掺混比例为(1～9)：(1～9)。
[0033]在优选的实施例中，碳纳米管位单壁碳纳米管，以安全层4的总质量为100％计，单壁碳纳米管的含量为0
‑
1％，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种正极片，其特征在于，包括正极集流体和活性物质层，所述活性物质层设置在所述正极集流体上，所述活性物质层包括钴酸锂、镍钴锰酸锂和第一导电剂，所述钴酸锂的压实密度为x g/cm3，镍钴锰酸锂的压实密度为y g/cm3，钴酸锂的粒径为zμm，其中，0<(x
‑
1)2+(y
‑
x)2‑
(z
‑
2xy)2<12。2.根据权利要求1所述的正极片，其特征在于，所述钴酸锂的压实密度为4.0～4.25g/cm3，所述镍钴锰酸锂的压实密度为3.0～3.8g/cm3，所述钴酸锂的粒径为5～25μm。3.根据权利要求1所述的正极片，其特征在于，所述第一导电剂选自碳纳米管和炭黑中的一种或两种。4.根据权利要求1所述的正极片，其特征在于，所述正极片还包括缓冲层，所述缓冲层设置于所述正极集流体和所述活性物质层之间，所述缓冲层包括第二导电剂，所述第二导电剂选自碳纳米管、炭黑和...

【专利技术属性】
技术研发人员：李辉，胡大林，黄圣华，郝鑫，晁广召，廖兴群，
申请(专利权)人：惠州市豪鹏科技有限公司，
类型：发明
国别省市：