一种锂离子电池正极片及锂离子电池制造技术

本申请提供了一种锂离子电池正极片，包括正极集流体、位于正极集流体表面的第一活性材料层以及位于第一活性材料层表面的第二活性材料层，所述第一活性材料层包括第一磷酸铁锂材料、第一正极粘结剂及第一正极导电剂，所述第二活性材料层包括第二磷酸铁锂材料、第二正极粘结剂及第二正极导电剂，在锂离子电池正极片的横截面处，所述第一磷酸铁锂材料的最频粒径为Dmo1，所述第二磷酸铁锂材料的最频粒径为Dmo2，其中Dmo1＞Dmo2。本申请提供的锂离子电池正极片，压实密度高，吸液能力强，将其应用于锂离子电池，制备得到的电池热稳定性能高、循环性能好。环性能好。

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池正极片及锂离子电池


[0001]本申请涉及电池
，具体涉及一种锂离子电池正极片及锂离子电池。

技术介绍

[0002]现有技术中，大多企业都是通过提高正负极片的压实密度来提高电池的能量密度，目前电池厂家采用磷酸铁锂电池，正极片的体密度为2.3~2.5 g/cm3，面密度为360~400g/m2。而电动汽车的里程焦虑，促使厂家需要开发出超高压实密度的磷酸铁锂材料，以实现高能量密度，但高压实密度同时也带来了电解液浸润性差、极片电阻率大、循环容易跳水等问题。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本申请提供了一种锂离子电池正极片，该正极片压实密度高，吸液能力强，将其应用于锂离子电池，制备得到的电池热稳定性能高、循环性能好。
[0004]本申请第一方面提供了一种锂离子电池正极片，其特征在于，包括正极集流体、位于正极集流体的至少一侧表面的第一活性材料层以及位于第一活性材料层的远离所述正极集流体的一侧表面的第二活性材料层，所述第一活性材料层包括第一磷酸铁锂材料、第一正极粘结剂及第一正极导电剂，所述第二活性材料层包括第二磷酸铁锂材料、第二正极粘结剂及第二正极导电剂，在锂离子电池正极片的横截面处，所述第一磷酸铁锂材料的最频粒径为Dmo1，所述第二磷酸铁锂材料的最频粒径为Dmo2，其中Dmo1＞Dmo2。
[0005]本申请的专利技术人经过研究发现，在锂离子电池正极片的横截面处，靠近集流体的一侧的活性材料层中的磷酸铁锂材料最频粒径较大，而在远离集流体的一侧的活性材料层中的磷酸铁锂材料的最频粒径较小时，制备得到的电池不仅仅具有较高能量密度，同时电池循环性能好，在本申请中，最频粒径为粒度分布中体积分数最大的颗粒粒径；本申请专利技术人进一步分析发现，在靠近集流体的一侧的活性材料层中的磷酸铁锂材料最频粒径较大，而在远离集流体的一侧的活性材料层中的磷酸铁锂材料的最频粒径较小，相对于现有技术中采用的统一粒径分布的磷酸铁锂层，正极活性材料与电解液浸润性更好，解决了电极片电阻率易增大造成循环性能差的问题。
[0006]根据本申请的一个实施例，其特征在于，所述第一磷酸铁锂材料的最频粒径Dmo1满足：0.4＜Dmo1＜5um，所述第二磷酸铁锂材料的最频粒径Dmo2满足：0.1＜Dmo1＜1um。
[0007]根据本申请的一个具体实施例，其特征在于，以第一活性材料层和第二活性材料层的总重量为基准，所述第一活性材料层的重量百分比为a，所述第二活性材料层的重量百分比为b，其中 0.25＜Dmo1*a+Dmo2*b＜2.4。
[0008]根据本申请的一个具体实施例，其特征在于，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。
[0009]根据本申请的一个具体实施例，其特征在于，所述第一活性材料层的厚度为40
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80um，所述第二活性材料层的厚度为20
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60um。
[0010]根据本申请的一个具体实施例，其特征在于，所述第一正极正极粘结剂和第二正极粘结剂各自独立地选自聚偏氟乙烯PVDF、羧甲基纤维素钠CMC、丁苯橡胶SBR、丙烯腈多元共聚物LA和聚丙烯酸PAA中的一种或几种；所述第一正极导电剂和第二正极导电剂各自独立地选自碳纳米管、石墨烯、炭黑和碳纤维中的一种或几种。
[0011]本申请第二方面提供了一种锂离子电池正极片的制备方法，其特征在于，所述方法包括：提供正极集流体，在正极集流体的至少一侧表面制备第一活性材料层，在第一活性材料层的远离所述正极集流体的一侧表面制备第二活性材料层，得到锂离子电池正极片；所述第一活性材料层包括第一磷酸铁锂材料、第一正极粘结剂及第一正极导电剂，所述第二活性材料层包括第二磷酸铁锂材料、第二正极粘结剂及第二正极导电剂，在锂离子电池正极片的横截面处，所述第一磷酸铁锂材料的最频粒径为Dmo1，所述第二磷酸铁锂材料的最频粒径为Dmo2，其中Dmo1＞Dmo2。
[0012]根据本申请的一个具体实施例，所述的制备第一活性材料层的步骤包括：将第一磷酸铁锂材料、第一正极粘结剂、第一正极导电剂以及第一溶剂混合得到第一正极浆料，将所述第一正极浆料涂覆于正极集流体的至少一侧表面并烘干；所述的制备第而活性材料层的步骤包括：将第二磷酸铁锂材料、第二正极粘结剂、第二正极导电剂以及第二溶剂混合得到第二正极浆料，将所述第二正极浆料涂覆于第一活性材料层的远离所述正极集流体的一侧并表面烘干，得到锂离子电池正极片。
[0013]根据本申请的一个具体实施例，所述锂离子电池正极片的制备方法包括：将第一磷酸铁锂材料、第一正极粘结剂、第一正极导电剂以及第一溶剂混合得到第一正极浆料，将所述第一正极浆料涂覆于正极集流体的至少一侧表面形成第一涂覆层；将第二磷酸铁锂材料、第二正极粘结剂、第二正极导电剂以及第二溶剂混合得到第二正极浆料，将所述第二正极浆料涂覆于第一涂覆层的远离所述正极集流体的一侧并表面并烘干，得到锂离子电池正极片。
[0014]根据本申请的一个具体实施例，所述第一溶剂和第二溶剂各自独立地选自N
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甲基吡咯烷酮、去离子水、丙酮和二甲基乙酰胺中的一种或几种。
[0015]本申请另一方面提供了一种锂离子电池正极片，由上述的方法制备得到。
[0016]本申请另一方面提供了一种锂离子电池，其特征在于，包括正极片、负极片、电解液以及位于所述正极片与所述负极片之间的隔膜，其中，所述正极片包括权上述的锂离子电池正极片。
[0017]本申请另一方面还提供了一种电动汽车，包括本申请所述的锂离子电池。
具体实施方式
[0018]下面将结合本申请实施例，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述， 显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的 实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属 于本申请保护的范围。
[0019]本申请提供了一种锂离子电池正极片，包括正极集流体、位于正极集流体的至少一侧表面的第一活性材料层以及位于第一活性材料层的远离所述正极集流体的一侧表面
的第二活性材料层，所述第一活性材料层包括第一磷酸铁锂材料、第一正极粘结剂及第一正极导电剂，所述第二活性材料层包括第二磷酸铁锂材料、第二正极粘结剂及第二正极导电剂，在锂离子电池正极片的横截面处，所述第一磷酸铁锂材料的最频粒径为Dmo1，所述第二磷酸铁锂材料的最频粒径为Dmo2，其中Dmo1＞Dmo2。
[0020]本申请提供的锂离子电池正极片，由于在锂离子电池正极片的横截面处，靠近集流体的一侧为最频粒径较大的磷酸铁锂材料层，且在靠近锂离子电池的隔膜的一侧为最频粒径较小的磷酸铁锂材料层，制备得到的电池具有良好的充放电性能本申请的专利技术人经研究发现，在磷酸铁锂材料层中，最频粒径越小，粉体材料的比表面积越大，材料层中的孔隙越多，进而孔隙率越大，与电极液的接触也更加充分，电池的容量保持率高；进一步的，本申请提供的锂离子电池正极片，靠近集流体的一侧采用最频粒径较大的磷酸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池正极片，其特征在于，包括正极集流体、位于正极集流体的至少一侧表面的第一活性材料层以及位于第一活性材料层的远离正极集流体的一侧表面的第二活性材料层，所述第一活性材料层包括第一磷酸铁锂材料、第一正极粘结剂及第一正极导电剂，所述第二活性材料层包括第二磷酸铁锂材料、第二正极粘结剂及第二正极导电剂，在锂离子电池正极片的横截面处，所述第一磷酸铁锂材料的最频粒径为Dmo1，所述第二磷酸铁锂材料的最频粒径为Dmo2，其中Dmo1＞Dmo2。2.根据权利要求1所述的锂离子电池正极片，其特征在于，在锂离子电池正极片的横截面处，所述第一磷酸铁锂材料的最频粒径Dmo1满足：0.4＜Dmo1＜5um，所述第二磷酸铁锂材料的最频粒径Dmo2满足：0.1＜Dmo1＜1um。3.根据权利要求2所述的锂离子电池正极片，其特征在于，以第一活性材料层和第二活性材料层的总重量为基准，所述第一活性材料层的重量百分比为a，所述第二活性材料层的重量百分比为b，其中 0.25＜Dmo1*a+Dmo2*b＜2.4。4.根据权利要求1所述的锂离子电池正极片，其特征在于，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。5.根据权利要求4所述的锂离子电池正极片，其特征在于，所述第一活性材料层的厚度为40
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80um，所述第二活性材料层的厚度为20
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60um。6.根据权利要求1所述的锂离子电池正极片，其特征在于，所述第一正极正极粘结剂和第二正极粘结剂各自独立地选自聚偏氟乙烯PVDF、羧甲基纤维素钠CMC、丁苯橡胶SBR、丙烯腈多元共聚物LA和聚丙烯酸PAA中的一种或几种；所述第一正极导电剂和第二正极导电剂各自独立地选自碳纳米管、石墨烯、炭黑和碳纤维中的一种或几种。7.一种锂离子电池正极片的制备方法，其特征在于，所述方法包括：提供正极集流体，在正极集流体的至少一侧表面制备第一活性材料层，在第一活性材料层的远离所述正极集流体的一侧表面制备第二活性材料层，得到锂离子电池正极片；...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘勇智，陈三志，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：