一种正极片和二次电池制造技术

为克服现有正极片存在阻抗较大和能量密度不足的问题，本实用新型专利技术提供了一种正极片，包括正极集流体以及设置于所述正极集流体上的正极材料层，所述正极材料层包括第一活性材料层和第二活性材料层，所述第一活性材料层位于所述第二活性材料层和所述正极集流体之间，所述正极片满足以下条件：所述第一活性材料颗粒的中值粒径小于所述第二活性材料颗粒的中值粒径；所述第一碳纳米管的长径比大于所述第二碳纳米管的长径比；所述第一活性材料层的厚度大于所述第二活性材料层的厚度。本实用新型专利技术还提供了包括上述正极片的锂离子电池。本实用新型专利技术提供的正极片达到更低的阻抗和更高的能量密度。量密度。量密度。

【技术实现步骤摘要】
一种正极片和二次电池


[0001]本技术属于二次电池
，具体涉及一种正极片和二次电池。

技术介绍

[0002]磷酸铁锂材料是一种极其安全而且性能优异的锂离子电池正极材料，在动力电池领域应用广泛。现有采用磷酸铁锂的正极片通常包含正极集流体和正极材料层，其中正极材料层覆盖于正极集流体上，不同深度的正极材料层起到的主要作用有所差异。靠近电解液侧的正极材料层主要起到电解液中锂离子在固相中的扩散的作用，而靠近集流体侧的正极材料层则需要使得电子能够更有效的转移到集流体上。而现有一体化的正极材料层，在提高离子导电能力的同时会导致其电子导电能力的下降；另一方面，一体化的正极材料层为提高电解液对于正极材料层的渗透作用，会提高正极材料层的孔隙率，进而导致正极材料层的压实密度不足，而影响正极片的能量密度。因此，现有一体化的正极材料层难以兼顾电子传导功能、离子传导功能和高压实密度的需求，存在正极片阻抗较大和能量密度不足的问题。

技术实现思路

[0003]针对现有正极片存在阻抗较大和能量密度不足的问题，本技术提供了一种正极片和二次电池。
[0004]本技术解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
[0005]一方面，本技术提供了一种正极片，包括正极集流体以及设置于所述正极集流体上的正极材料层，所述正极材料层包括第一活性材料层和第二活性材料层，所述第一活性材料层位于所述第二活性材料层和所述正极集流体之间；
[0006]所述第一活性材料层包括第一活性材料颗粒，所述第二活性材料层包括第二活性材料颗粒；所述第一活性材料层的厚度大于所述第二活性材料层的厚度；所述第一活性材料颗粒的中值粒径小于所述第二活性材料颗粒的中值粒径；
[0007]所述第一活性材料层包括第一碳纳米管，所述第二活性材料层包括第二碳纳米管；
[0008]所述第一碳纳米管的长径比大于所述第二碳纳米管的长径比。
[0009]可选的，所述第一活性材料层的厚度为0.075~0.095mm，所述第二活性材料层的厚度为0.07~0.09mm。
[0010]可选的，所述第一活性材料颗粒的中值粒径为1
‑
3μm。
[0011]可选的，所述第二活性材料颗粒的中值粒径为5
‑
10μm。
[0012]可选的，所述第一活性材料颗粒和所述第二活性材料颗粒选自磷酸铁锂类颗粒或磷酸锰铁锂类颗粒。
[0013]可选的，所述第一碳纳米管的平均长度为2~15μm，所述第一碳纳米管的平均直径为2~60nm。
[0014]可选的，所述第二碳纳米管的平均长度为5~10μm，所述第二碳纳米管的平均直径为5~60nm。
[0015]可选的，所述第一活性材料层的面密度与所述第二活性材料层的面密度的比值大于等于5：3。
[0016]可选的，所述第一活性材料层的面密度为250~300g/m2；所述第二活性材料层的面密度为150~180g/m2。
[0017]可选的，所述第一活性材料层和/或所述第二活性材料层中还包括有炭黑颗粒。
[0018]可选的，所述正极集流体的两侧表面均设置有所述正极材料层。
[0019]另一方面，本技术提供了一种二次电池，包括如上所述的正极片。
[0020]根据本技术提供的正极片，在正极材料层中包括有第一活性材料层和第二活性材料层，第一活性材料层中具有中值粒径较小的第一活性材料颗粒和长径比较大的第一碳纳米管，使得第一活性材料颗粒和第一碳纳米管之间具有更大的相互搭接面积和接触面积，有利于提高压实密度和构建合理的导电网络，提高正极材料层的能量密度和电子电导率；第二活性材料层中具有中值粒径较大的第二活性材料颗粒和长径比较小的第二碳纳米管，使得所述第二活性材料层具有更高的孔隙率以及更好的电解液浸润性能，有利于提高锂离子在正极材料层中的扩散效率，提高正极材料层的离子电导率。同时限定第一活性材料层的厚度大于第二活性材料层的厚度，能够综合第一活性材料层和第二活性材料层对于正极片充放电性能的影响，达到更低的阻抗和更高的能量密度。
附图说明
[0021]图1是本技术提供的正极片的结构示意图；
[0022]说明书附图中的附图标记如下：
[0023]1、正极集流体；2、正极材料层；21、第一活性材料层；211、第一活性材料颗粒；212、第一碳纳米管；22、第二活性材料层；221、第二活性材料颗粒；222、第二碳纳米管。
具体实施方式
[0024]为了使本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，以下结合附图及实施例，对本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技术，并不用于限定本技术。
[0025]参见图1所示，本技术一实施例提供了一种正极片，包括正极集流体1以及设置于所述正极集流体1上的正极材料层2，所述正极材料层2包括第一活性材料层21和第二活性材料层22，所述第一活性材料层21位于所述第二活性材料层22和所述正极集流体1之间；
[0026]所述第一活性材料层21包括第一活性材料颗粒211，所述第二活性材料层22包括第二活性材料颗粒221；所述第一活性材料层21的厚度大于所述第二活性材料层22的厚度；所述第一活性材料颗粒211的中值粒径小于所述第二活性材料颗粒221的中值粒径；
[0027]所述第一活性材料层21包括第一碳纳米管212，所述第二活性材料层22包括第二碳纳米管222。
[0028]第一活性材料层21中具有中值粒径较小的第一活性材料颗粒211和长径比较大的
第一碳纳米管212，使得第一活性材料颗粒211和第一碳纳米管212之间具有更大的相互搭接面积和接触面积，有利于提高压实密度和构建合理的导电网络，提高正极材料层2的能量密度和电子电导率；第二活性材料层22中具有中值粒径较大的第二活性材料颗粒221和长径比较小的第二碳纳米管222，使得所述第二活性材料层22具有更高的孔隙率以及更好的电解液浸润性能，有利于提高锂离子在正极材料层2中的扩散效率，提高正极材料层2的离子电导率。同时限定第一活性材料层21的厚度大于第二活性材料层22的厚度，能够综合第一活性材料层21和第二活性材料层22对于正极片充放电性能的影响，达到更低的阻抗和更高的能量密度。
[0029]在一些实施例中，所述第一活性材料层21包括以下重量组分：
[0030]第一活性材料颗粒211 94~96份、第一碳纳米管212 1.5~2.5份和第一粘结剂 1.5~2份。
[0031]在一些实施例中，所述第一活性材料层21的厚度为0.075~0.095mm，所述第二活性材料层22的厚度为0.07~0.09mm。
[0032]在一些实施例中，所述第一活性材料层21的厚度为0.075~0.085mm，所述第二活性材料层22的厚度为0.07~0.08mm。
[0033]当所述第一活性材料层21和所述第二活性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种正极片，其特征在于，包括正极集流体以及设置于所述正极集流体上的正极材料层，所述正极材料层包括第一活性材料层和第二活性材料层，所述第一活性材料层位于所述第二活性材料层和所述正极集流体之间；所述第一活性材料层包括第一活性材料颗粒，所述第二活性材料层包括第二活性材料颗粒；所述第一活性材料层的厚度大于所述第二活性材料层的厚度；所述第一活性材料颗粒的中值粒径小于所述第二活性材料颗粒的中值粒径；所述第一活性材料层包括第一碳纳米管，所述第二活性材料层包括第二碳纳米管；所述第一碳纳米管的长径比大于所述第二碳纳米管的长径比。2.根据权利要求1所述的正极片，其特征在于，所述第一活性材料层的厚度为0.075~0.095mm，所述第二活性材料层的厚度为0.07~0.09mm。3.根据权利要求1所述的正极片，其特征在于，所述第一活性材料颗粒的中值粒径为1
‑
3μm。4.根据权利要求1所述的正极片，其特征在于，所述第二活性材料颗粒的中值粒径为5
‑
10μm。5.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡瑜磊，黄腾，许占，袁晓涛，何科峰，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：新型
国别省市：