一种厚电极及其制作方法与应用技术

本发明专利技术提供了一种厚电极及其制作方法与应用，所述厚电极的活性层包括依次水平交替排列的第一活性条纹与第二活性条纹；所述第一活性条纹中的活性主材的粒径较小，但厚度与所述第二活性条纹相同，使得所述第一活性条纹的孔隙率低于所述第二活性条纹，且保持所述第一活性条纹的宽度为所述第二活性条纹的宽度的5～20倍。本发明专利技术所述第一活性条纹较宽，保证了厚电极的高容量及高功率，在此基础下，所述第二活性条纹中的活性主材的粒径较大，经辊压成型后，孔隙率较大，并以较窄的宽度分布于所述第一活性条纹形成的间隙中，能够显著提高电解液随整个活性层的浸润速率和浸润度，同时能降低电池内阻，从而提高厚电极倍率性能。从而提高厚电极倍率性能。从而提高厚电极倍率性能。

【技术实现步骤摘要】
一种厚电极及其制作方法与应用


[0001]本专利技术属于锂离子电池领域，涉及一种厚电极及其制作方法与应用。

技术介绍

[0002]目前，随着新能源汽车的快速发展和规模不断扩大，市场对高能量高功率动力电池的需求也不断地加大。为了提升动力电池能量密度，各种新材料及新技术不断地涌现，当前提升动力电池能量密度的主要策略有：
①
开发高容量正负极材料，如高镍材料和富锂正极，硅负极及金属锂负极等；
②
高压正极材料开发；
③
高性能电解液开发；
④
高性能粘结剂开发；
⑤
厚电极开发等。
[0003]在电池工艺技术方向，厚电极开发是提升电池能量密度最为直接的方法，但厚电极技术存在一些尚待解决的问题，如随着电极厚度的增加，虽然非活性材料的占比会显著降低，但极片的剥离力同时降低、电解液浸润速率变慢、电池的内阻增加、最终导致电池的倍率性能和循环寿命显著恶化。大量研究表明，厚电极的电化学反应过程中电解液液相传输是速度控制步骤，电解液液相传输又与电极中的孔结构、孔隙率等关联密切，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种厚电极，其特征在于，所述厚电极包括集流体以及位于所述集流体上的活性层，所述活性层包括依次水平交替排列的第一活性条纹与第二活性条纹；所述第一活性条纹包括活性主材、导电剂及粘结剂，所述第二活性条纹的成分材质与所述第一活性条纹相同；所述第一活性条纹中的活性主材的粒径小于所述第二活性条纹中的活性主材的粒径；所述第一活性条纹的厚度与所述第二活性条纹的厚度相同；所述第一活性条纹的宽度为所述第二活性条纹的宽度的5～20倍。2.根据权利要求1所述的厚电极，其特征在于，所述第一活性条纹的宽度为0.5～50mm；优选地，所述第一活性条纹的孔隙率为20～50％；优选地，所述活性层设置于所述集流体的一侧或双侧的表面上。3.根据权利要求1或2所述的厚电极，其特征在于，所述第一活性条纹及所述第二活性条纹的厚度均为150～350μm。4.根据权利要求1
‑
3任意一项所述的厚电极，其特征在于，所述第一活性条纹中的活性主材的粒径为所述第二活性条纹中的活性主材的粒径的20～80％；优选地，所述活性主材包括正极主材或负极主材；优选地，所述正极主材包括钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、镍钴锰酸锂或镍钴铝酸锂中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述负极主材包括石墨、硬碳、软碳、硅、硅碳或锡中的任意一种或至少两种的组合。5.根据权利要求1
‑
4任意一项所述的厚电极，其特征在于，所述导电剂包括炭黑、碳纤维、碳纳米管或石墨烯中的任意一种或至少两种的组合。6.根据权利要求1
‑
5任意一项所述的厚电极，其特征在于，所述第一活性条纹中的粘结剂含量低于所述第二活性条纹中的粘结剂的含量；优选地，所述粘结剂包括羟甲基纤维素钠、丁苯橡胶、聚偏氟乙烯或聚丙烯酸中的任意一种或至少两种的组合。7.一种权利要求1
‑
6任意一项所述的厚电极的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括如下步骤：(1)分别选取材质相同的活性主材、导电剂及粘结剂，分别制得第一浆料与第二浆料；所述第一浆料中的活性主材的粒径小于所述第二浆料中的活性主材的粒径；(2)将步骤(1)所述第一浆料于集流体上进行涂布，形成具有间隙的第一浆料条纹；所述第一浆料条纹的宽度为所述间隙的5～20倍；(3)在步骤(2)所得间隙中涂布步骤(1)所得第二浆料，形成第二浆料条纹；(4)依次进行烘烤及辊压，使所述第一浆料条纹形成第一活性条纹，使第二浆料条纹形成第二活性条纹，且控制所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙伟兵，刘范芬，苑丁丁，张林，
申请(专利权)人：湖北亿纬动力有限公司，
类型：发明
国别省市：