一种正极片及锂二次电池制造技术

为克服现有技术中锂离子电池针刺测试通过率低的问题，本申请提供一种正极片及锂二次电池，正极片包括集流体、第一活性物质层和第二活性物质层，所述第一活性物质层设置于所述集流体表面，所述第二活性物质层设置于所述第一活性物质层上背离所述集流体的表面，所述第一活性物质层的膜片电导率满足以下关系式：0.001S/cm≤β

【技术实现步骤摘要】
一种正极片及锂二次电池


[0001]本专利技术属于锂离子电池
，具体涉及一种正极片及锂二次电池。

技术介绍

[0002]高效可靠的储能系统对我们的现代社会至关重要。性能优异的锂离子电池广泛应用于便携式电子产品和电动汽车，但频繁的火灾和爆炸限制了其进一步和更广泛的应用。锂离子电池安全成为锂离子电池行业的一个关键问题。
[0003]最近有许多关于锂离子电池引起的火灾相关事故报道和故障报告。由于LIB具有高工作电压、高能量密度和使用易燃有机电解质的特点，它们是具有着火潜力的能源装置。因此，为商业用途设计的锂离子电池必须通过安全标准，并进行安全测试，例如电气测试、环境测试和机械测试，通过这些安全标准测试来评价电池安全性能，为电池的安全使用提供保证。针刺测试是一种广泛使用的锂离子安全测试，用于评估电池内部短路，同时这也是电池火灾的主要原因之一。现有锂电池电池针刺测试通过率偏低，因针刺时，电芯内部瞬间产生短路电流造成电芯温度上升较快，后续造成电芯内部材料热分解失效；而在分析短路模式下可知，铝箔与负极极片短路时温度上升最高，为主要热失控失效点。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中锂离子电池针刺测试通过率低的问题，本申请提供一种正极片及锂二次电池。
[0005]为解决上述技术问题，本申请提供一种正极片，包括集流体、第一活性物质层和第二活性物质层，所述第一活性物质层设置于所述集流体表面，所述第二活性物质层设置于所述第一活性物质层上背离所述集流体的表面，所述第一活性物质层包括第一活性物质和第一电阻增加剂，所述第一活性物质层的膜片电导率满足以下关系式：
[0006]0.001S/cm≤β
×
(δ1×
W1+δ2×
W2)≤0.01S/cm
[0007]其中，0.01≤β≤0.1，80％≤W1≤90％，0.005S/cm≤δ1≤1S/cm，1
×
10
‑5S/cm≤δ2≤5
×
10
‑5S/cm，5％≤W2≤20％；
[0008]β为影响因子；
[0009]δ1为所述第一活性物质的粉末电导率，单位S/cm；
[0010]δ2为所述第一电阻增加剂的粉末电导率，单位S/cm；
[0011]W1为所述第一活性物质在所述第一活性物质层中的质量占比，单位％；
[0012]W2为所述第一电阻增加剂在所述第一活性物质层中的质量占比，单位％。
[0013]优选的，所述第一活性物质层的膜片电导率满足以下关系式：
[0014]0.001S/cm≤β
×
(δ1×
W1+δ2×
W2)≤0.005S/cm。
[0015]优选的，所述影响因子β为0.01S/cm～0.05S/cm。
[0016]优选的，所述第一活性物质包括磷酸铁锂及其衍生物；
[0017]所述第一活性物质的粉末电导率δ1为0.004S/cm～1S/cm；
[0018]所述第一活性物质在所述第一活性物质层中的质量占比W1为85％～90％。
[0019]优选的，所述第一电阻增加剂包括陶瓷材料；
[0020]所述第一电阻增加剂在所述第一活性物质层中的质量占比W2为5％～15％。
[0021]优选的，所述第一活性物质层还包括第一粘结剂和第一导电剂，所述第一粘结剂在所述第一活性物质层中的质量占比为2.0％～10.0％；所述第一导电剂在所述第一活性物质层中的质量占比为0％～1％。
[0022]优选的，所述第二活性物质层包括第二活性物质、第二粘结剂和第二导电剂；
[0023]以所述第二活性物质层质量为100％计，所述第二活性物质、第二粘结剂、第二导电剂的质量占比为(94～97)：(1～2)：(2～5)。
[0024]优选的，所述正极片还包括绝缘层，所述绝缘层设置在所述集流体上，且与所述第一活性物质层并排设置，所述绝缘层包括陶瓷材料。
[0025]优选的，所述绝缘层的厚度为10um～30um。
[0026]另一方面，本申请提供一种锂二次电池，包括负极片、隔膜以及如上述所述的正极片。
[0027]有益效果：
[0028]与现有技术相比，本申请的正极片在集流体表面涂覆有第一活性物质层和第一活性物质层，要求第一活性物质层的膜片电导率满足关系式0.001S/cm≤β
×
(δ1×
W1+δ2×
W2)≤0.01S/cm，能够提高正极片的膜片电阻，降低针刺时的短路电流，从而提高电池针刺通过率和安全性能；同时第一活性物质层也与第二活性物质层协同，保证锂离子电池的电性能不受损失。
附图说明
[0029]图1是正极片的结构示意图；
[0030]1、集流体；2、第一活性物质层；3、第二活性物质层；4、绝缘层。
具体实施方式
[0031]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，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。
[0032]本申请提供的一种正极片，包括集流体1、第一活性物质层2和第二活性物质层3，所述第一活性物质层2设置于所述集流体1表面，所述第二活性物质层3设置于所述第一活性物质层2上背离所述集流体1的表面，所述第一活性物质层2包括第一活性物质和第一电阻增加剂，所述第一活性物质层2的膜片电导率满足以下关系式：
[0033]0.001S/cm≤β
×
(δ1×
W1+δ2×
W2)≤0.01S/cm
[0034]其中，0.01≤β≤0.1，80％≤W1≤90％，0.005S/cm≤δ1≤1S/cm，1
×
10
‑5S/cm≤δ2≤5
×
10
‑5S/cm，5％≤W2≤20％；
[0035]β为影响因子；
[0036]δ1为所述第一活性物质的粉末电导率，单位S/cm；
[0037]δ2为所述第一电阻增加剂的粉末电导率，单位S/cm；
[0038]W1第一活性物质在所述第一活性物质层2中的质量占比，单位％；
[0039]W2为所述第一电阻增加剂在所述第一活性物质层2中的质量占比，单位％。
[0040]本申请的正极片在集流体1表面涂覆有第一活性物质层2和第二活性物质层3，其中第一活性物质层2中加入了第一电阻增加剂，且要求第一活性物质层2的膜片电导率满足关系式0.001S/cm≤β
×
(δ1×
W1+δ2×
W2)≤0.01S/cm，提高锂离子电池的正极极片的膜片电阻，降低针刺时的短路电流，从而提高电池针刺通过率和安全性能。正极片设置的第一活性物质层2，不仅具有提高正极膜片电阻降低针刺时的短路电流的作用，同时也与第二活性物质层3协同，保证锂离子电池的电性能不受损失。
[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，包括集流体、第一活性物质层和第二活性物质层，所述第一活性物质层设置于所述集流体表面，所述第二活性物质层设置于所述第一活性物质层上背离所述集流体的表面，所述第一活性物质层包括第一活性物质和第一电阻增加剂，所述第一活性物质层的膜片电导率满足以下关系式：0.001S/cm≤β
×
(δ1×
W1+δ2×
W2)≤0.01S/cm其中，0.01≤β≤0.1，80％≤W1≤90％，0.005S/cm≤δ1≤1S/cm，1
×
10
‑5S/cm≤δ2≤5
×
10
‑5S/cm，5％≤W2≤20％；β为影响因子；δ1为所述第一活性物质的粉末电导率，单位S/cm；δ2为所述第一电阻增加剂的粉末电导率，单位S/cm；W1为所述第一活性物质在所述第一活性物质层中的质量占比，单位％；W2为所述第一电阻增加剂在所述第一活性物质层中的质量占比，单位％。2.根据权利要求1所述的正极片，其特征在于，所述第一活性物质层的膜片电导率满足以下关系式：0.001S/cm≤β
×
(δ1×
W1+δ2×
W2)≤0.005S/cm。3.根据权利要求1所述的正极片，其特征在于，所述影响因子β为0.01～0.05。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾朝智，龙兵，胡大林，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：