一种正极片、正极片的制备方法及其电池技术

本发明专利技术公开了一种正极片、正极片的制备方法及其电池，正极片包括集流体、底涂层和正极材料；底涂层设置在集流体表面上，正极材料设置在底涂层上；其中，在底涂层中，按质量百分比计，底涂层包括组分磷酸铁锂70％

【技术实现步骤摘要】
一种正极片、正极片的制备方法及其电池


[0001]本专利技术涉及新能源碱金属元素电池
，尤其涉及一种正极片、正极片的制备方法及其电池。

技术介绍

[0002]新能源碱金属元素电池具有清洁，比能量高、充放电速度快、无记忆效应等诸多优点，在生活诸多领域具有广泛使用，但由于碱金属高度活泼性使得新能源电池存在一定使用安全风险，比如电池受到针刺、挤压变形，引起短路、起火、爆炸等事故，提高锂离子电池使用安全性是亟待解决问题。
[0003]目前，解决新能源电池热失控起火较多措施，比如电解液中加入防过充添加剂、阻燃添加剂，不易燃添加剂，但由于有机溶剂极高易燃性，添加剂的使用并未使得电池安全性得到有效解决。因此，亟需一种使用安全性较高的电池。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种正极片、正极片的制备方法及其电池，提高电池使用安全性。
[0005]本专利技术公开了一种正极片，包括集流体、底涂层和正极材料；底涂层设置在集流体表面上，正极材料设置在底涂层上；其中，在底涂层中，按质量百分比计，底涂层包括组分：
[0006][0007]可选地，在底涂层中，按质量百分比计，底涂层包括组分：
[0008][0009]可选地，热敏材料包括CaCO3、MgCO3、Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2、热胀复合树脂、热胀复合塑料、热胀复合橡胶、有机玻璃中的一种或一种以上。
[0010]可选地，底涂层的厚度为0.5
‑
30um。
[0011]可选地，底涂层的厚度为1
‑
10um。
[0012]可选地，导电剂为碳纳米管，粘结剂为聚偏二氟乙烯，热敏材料为热胀复合树脂、热胀复合塑料、热胀复合橡胶中的一种；其中，在底涂层中，按质量百分比计，磷酸铁锂的占比为75％，聚偏二氟乙烯的占比为5％，碳纳米管的占比为10％，热胀复合树脂、热胀复合塑料或热胀复合橡胶的占比为10％。
[0013]本专利技术还公开了一种电池，包括如上述的正极片。
[0014]本专利技术还公开了一种正极片的制备方法，应用于如上述的正极片，包括步骤：
[0015]按比例将导电剂加入到粘结剂的胶液中，搅拌15
‑
50min；
[0016]按比例加入热敏材料，搅拌5
‑
25min；
[0017]按比例加入磷酸铁锂，搅拌20
‑
50min，黏度控制在1000
‑
2500Mpa.s，得到底涂浆料；
[0018]将底涂浆料涂布在集流体上，得到正极片。
[0019]可选地，底涂浆料的涂布厚度为0.5um
‑
30um,涂布速度为5m/s
‑
40m/s。
[0020]可选地，将底涂浆料涂布在集流体上的步骤具体为：将底涂浆料通过凹版底涂机涂布在集流体上。
[0021]本专利技术的正极片，应用在电池上，通过在集流体表面上设置底涂层上，兼顾能量密度和安全性。当电池短路过热时，参考图1所示，底涂层热敏材料迅速膨胀，将底涂层内的导电剂、磷酸铁锂颗粒彼此分离开，底涂层内阻会急剧增大，甚至接近断路状态切断电流回路，一定程度上切断电子通路，不需要单独设置绝缘层即可实现电池自我保护，产热减少，使事故在一定程度上得以避免，提高电池使用安全性。
附图说明
[0022]所包括的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本专利技术的实施方式，并与文字描述一起来阐释本专利技术的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
[0023]图1是本专利技术实施例底涂层过热的状态变化示意图。
具体实施方式
[0024]需要理解的是，这里所使用的术语、公开的具体结构和功能细节，仅仅是为了描述具体实施例，是代表性的，但是本专利技术可以通过许多替换形式来具体实现，不应被解释成仅受限于这里所阐述的实施例。
[0025]下面参考附图和可选的实施例对本专利技术作详细说明。
[0026]作为本专利技术的一实施例，公开了一种正极片，包括集流体、底涂层和正极材料；底涂层设置在集流体表面上，正极材料设置在底涂层上；其中，在底涂层中，按质量百分比计，底涂层包括组分磷酸铁锂70％
‑
98％、导电剂0.5％
‑
15％、粘结剂0.5％
‑
15％、热敏材料0.5％
‑
20％。
[0027]本专利技术的正极片，应用在电池上，通过在集流体表面上设置底涂层上，兼顾能量密度和安全性。当电池短路过热时，参考图1所示，底涂层热敏材料迅速膨胀，将底涂层内的导电剂、磷酸铁锂颗粒彼此分离开，底涂层内阻会急剧增大，甚至接近断路状态切断电流回
路，一定程度上切断电子通路，不需要单独设置绝缘层即可实现电池自我保护，产热减少，使事故在一定程度上得以避免，提高电池使用安全性。
[0028]正极材料可以采用常规电极材料即可，在此不一一赘述。集流体可以是铝箔等。导电剂可以为碳纳米管，粘结剂可以为。具体地，磷酸铁锂可以为70％、73％、75％、78％、80％、83％、85％、87％、90％、93％、95％、98％。导电剂可以为0.5％、1％、3％、5％、7％、9％、11％、13％、15％。粘结剂可以为0.5％、1％、3％、5％、7％、9％、11％、13％、15％。热敏材料可以为0.5％、1％、3％、5％、7％、9％、11％、13％、15％、17％、20％。
[0029]优选地，在底涂层中，按质量百分比计，底涂层包括组分：磷酸铁锂70％
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98％、导电剂3％
‑
9％、粘结剂2％
‑
10％和热敏材料3％
‑
10％。
[0030]具体地，热敏材料包括CaCO3、MgCO3、Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2、热胀复合树脂、热胀复合塑料、热胀复合橡胶、有机玻璃中的一种或一种以上。导电剂可以为导电炭黑、碳纳米管。
[0031]具体地，底涂层的厚度为0.5
‑
30um。优选地，底涂层的厚度为1
‑
10um，底涂层太薄难以起到有效保护作用，太厚降低电池容量。
[0032]具体地，导电剂为碳纳米管，粘结剂为聚偏二氟乙烯，热敏材料为热胀复合树脂、热胀复合塑料、热胀复合橡胶中的一种；其中，在底涂层中，按质量百分比计，磷酸铁锂的占比为75％，聚偏二氟乙烯的占比为5％，碳纳米管的占比为10％，热胀复合树脂、热胀复合塑料或热胀复合橡胶的占比为10％。本方案中，针刺通过率高，电池内部短路承受能力好，电池安全性能高。
[0033]本专利技术还公开了一种电池，包括如上的正极片。
[0034]本专利技术还公开了一种正极片的制备方法，应用于如上述的正极片，包括步骤：
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【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、底涂层和正极材料；所述底涂层设置在所述集流体表面上，所述正极材料设置在所述底涂层上；其中，在所述底涂层中，按质量百分比计，所述底涂层包括组分：2.如权利要求1所述的正极片，其特征在于，在所述底涂层中，按质量百分比计，所述底涂层包括组分：3.如权利要求1所述的正极片，其特征在于，所述热敏材料包括CaCO3、MgCO3、Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2、热胀复合树脂、热胀复合塑料、热胀复合橡胶、有机玻璃中的一种或一种以上。4.如权利要求1所述的正极片，其特征在于，所述底涂层的厚度为0.5
‑
30um。5.如权利要求4所述的正极片，其特征在于，所述底涂层的厚度为1
‑
10um。6.如权利要求3所述的正极片，其特征在于，所述导电剂为碳纳米管，所述粘结剂为聚偏二氟乙烯，所述热敏材料为热胀复合树脂、热胀复合塑料、热胀复合橡胶中的一种；其中，在所述底涂层中，按质量百分比计，所述磷酸铁锂的占比为75％，所述聚偏二氟乙烯的占...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄圣华，晁广召，丁意军，李辉，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：