正极极片及其制备方法、储能装置和用电装置制造方法及图纸

技术编号:38846869 阅读:9 留言:0更新日期:2023-09-17 09:57
本发明专利技术公开了一种正极极片及其制备方法、储能装置和用电装置。正极极片包括集流体、第一正极活性材料层和第二正极活性材料层,第一正极活性材料层设在集流体的至少一侧,第一正极活性材料层包括正极活性材料回收料和正极活性材料;第二正极活性材料层设在第一正极活性材料层的远离所述集流体的一侧,第二正极活性材料层包括正极活性材料。该正极极片在保证电性能基础上,不仅可以对正极活性材料回收料重新回收利用,而且降低了正极活性材料的使用量,显著降低了生产成本,获得较高的经济价值,且对环境友好。且对环境友好。且对环境友好。

【技术实现步骤摘要】
正极极片及其制备方法、储能装置和用电装置


[0001]本专利技术属于电池领域,具体而言,涉及一种正极极片及其制备方法、储能装置和用电装置。

技术介绍

[0002]锂电池的生产过程会产生大量的正极片废料,比如在裁切工序中会浪费严重,尤其正极材料生产的成本较高,如果能将这些正极片重新回收利用,将具有很高的经济价值。但是正极片回收料因为含有粘结剂、导电剂或者一些金属杂质等成分,会导致材料的电性能下降严重。现有的解决方案是通过烧结提纯或强酸强碱溶解进行元素分类的回收方法处理正极片废料,但是现有的方法不仅回收成本高昂,还会造成环境污染。因此,急需寻找一种既能充分利用正极片废料,又不会污染环境且成本较低的解决方案。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本专利技术的一个目的在于提出一种正极极片及其制备方法、储能装置和用电装置。该正极极片在保证电性能基础上,不仅可以对正极活性材料回收料重新回收利用,而且降低了正极活性材料的使用量,显著降低了生产成本,获得较高的经济价值,且对环境友好。
[0004]在本专利技术的一个方面,本专利技术提出了一种正极极片。根据本专利技术的实施例,该正极极片包括:集流体;第一正极活性材料层,所述第一正极活性材料层设在所述集流体的至少一侧,所述第一正极活性材料层包括正极活性材料回收料和正极活性材料;第二正极活性材料层,所述第二正极活性材料层设在所述第一正极活性材料层的远离所述集流体的一侧,所述第二正极活性材料层包括所述正极活性材料
[0005]根据本专利技术实施例的正极极片,包括集流体、第一正极活性材料层和第二正极活性材料层,将第一正极活性材料层设在集流体的至少一侧,第一正极活性材料层包括正极活性材料回收料和正极活性材料,因为电解液较难浸润到正极极片底层的正极活性材料,即靠近集流体的正极活性材料的性能无法充分发挥,相当于“低活性区”,本申请的第一正极活性材料层相当于该“低活性区”,因此用正极活性材料回收料替换“低活性区”内的部分正极活性材料,替换后对整个正极极片的电性能几乎没有影响,从而降低了正极活性材料的使用量。第二正极活性材料层设在第一正极活性材料层的远离集流体的一侧,第二正极活性材料层包括正极活性材料,通过设置包括正极活性材料的第二正极活性材料层,保证了正极极片的电性能。相比于由全部正极活性材料制备的正极极片,本申请的包括第一正极活性材料层和第二正极活性材料层的双层结构的正极极片与由全部正极活性材料制备的正极极片的电性能几乎一样。由此,该正极极片在保证电性能的基础上,不仅可以对正极活性材料回收料重新回收利用,而且降低了正极活性材料的使用量,显著降低了生产成本,
获得较高的经济价值,且对环境友好。
[0006]在本专利技术的一些实施例中,所述第一正极活性材料层中所述正极活性材料回收料与所述正极活性材料的质量比为(10

30):(60

70)。由此,可以保证正极极片的电性能。
[0007]在本专利技术的一些实施例中,所述正极活性材料回收料的体积平均粒径Dv50小于所述正极活性材料。由此,可以降低第一正极活性材料层中正极活性材料回收料对正极极片的电性能的负面影响。
[0008]在本专利技术的一些实施例中,所述正极活性材料回收料的体积平均粒径Dv50为0.8μm~0.9μm,所述正极活性材料的体积平均粒径Dv50为1μm~1.1μm。由此,可以降低第一正极活性材料层中正极活性材料回收料对正极极片的电性能的负面影响。
[0009]在本专利技术的一些实施例中,所述第二正极活性材料层与所述第一正极活性材料层的厚度比值不小于0.5。由此,可以提高正极极片的电性能。
[0010]在本专利技术的一些实施例中,所述第一正极活性材料层的厚度为20μm~40μm,所述第二正极活性材料层的厚度不小于20μm。由此,可以提高正极极片的电性能。
[0011]在本专利技术的一些实施例中,所述第一正极活性材料层还包括第一导电剂,所述正极活性材料回收料与所述第一导电剂的质量比为(10

30):(2

5)。由此,可以提高第一正极活性材料层的导电性能。
[0012]在本专利技术的一些实施例中,所述第一正极活性材料层还包括第一粘接剂,所述正极活性材料回收料与所述第一粘接剂的质量比为(10

30):(3

5)。由此,保证第一正极活性材料层与集流体之间的良好的粘接效果。
[0013]在本专利技术的一些实施例中,所述第二正极活性材料层还包括第二导电剂,所述正极活性材料回收料与所述第二导电剂的质量比为(90

95):(2

5)。由此,可以提高第二正极活性材料层的导电性能。
[0014]在本专利技术的一些实施例中,所述第二正极活性材料层还包括第二粘接剂,所述正极活性材料回收料与所述第二粘接剂的质量比为(90

95):(3

5)。由此,保证第二正极活性材料层与第一正极活性材料层之间的良好的粘接效果。
[0015]在本专利技术的一些实施例中,所述正极活性材料回收料材料采用下列方法制备得到:将正极极片浸泡在水中,将所述正极极片中集流体去除,得到正极活性材料;将所述正极活性材料研磨,得到所述正极活性材料回收料。由此,可以降低对环境的破坏,且可以得到需要的正极活性材料回收料。
[0016]在本专利技术的一些实施例中,所述正极活性材料包括锂镍钴氧化物、锂锰钴氧化物、锂镍锰氧化物、锂镍钴锰氧化物、磷酸铁锂、磷酸锰锂和磷酸锰铁锂中的至少一种。
[0017]在本专利技术的一些实施例中,所述正极活性材料回收料包括锂镍钴氧化物回收料、锂锰钴氧化物回收料、锂镍锰氧化物回收料、锂镍钴锰氧化物回收料、磷酸铁锂回收料、磷酸锰锂回收料和磷酸锰铁锂回收料中的至少一种。
[0018]本专利技术的第二个方面,本专利技术提出了一种制备上述正极极片的方法。根据本专利技术的实施例,包括:(1)将包括正极活性材料回收料和正极活性材料的第一浆料施加在集流体上,以便在所述集流体上形成第一正极活性材料层;(2)将包括所述正极活性材料的第二浆料施加在所述第一正极活性材料层远离所
述集流体的一侧上,以便得到正极极片。
[0019]由此,采用该方法制备的正极极片不仅保证了电性能,而且充分利用了正极活性材料回收料,降低生产成本,且该方法工艺简单,操作便捷,环境友好。
[0020]本专利技术的第三个方面,本专利技术提出了一种储能装置。根据本专利技术的实施例,该储能装置包括上述正极极片或采用上述方法制备的正极极片。与现有技术相比,该储能装置在保证良好的电性能的同时,具有低的生产成本。
[0021]本专利技术的第四个方面,本专利技术提出了一种用电装置。根据本专利技术的实施例,该用电装置包括上述储能装置。与现有技术相比,该用电装置具有低的生产成本和较高的经济效益。
[0022]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种正极极片,其特征在于,包括:集流体;第一正极活性材料层,所述第一正极活性材料层设在所述集流体的至少一侧,所述第一正极活性材料层包括正极活性材料回收料和正极活性材料;第二正极活性材料层,所述第二正极活性材料层设在所述第一正极活性材料层的远离所述集流体的一侧,所述第二正极活性材料层包括所述正极活性材料。2.根据权利要求1所述的正极极片,其特征在于,所述第一正极活性材料层中所述正极活性材料回收料与所述正极活性材料的质量比为(10

30):(60

70)。3.根据权利要求1或2所述的正极极片,其特征在于,所述正极活性材料回收料的体积平均粒径Dv50小于所述正极活性材料。4.根据权利要求3所述的正极极片,其特征在于,所述正极活性材料回收料的体积平均粒径Dv50为0.8μm~0.9μm,所述正极活性材料的体积平均粒径Dv50为1μm~1.1μm。5.根据权利要求1或2所述的正极极片,其特征在于,所述第二正极活性材料层与所述第一正极活性材料层的厚度比值不小于0.5。6.根据权利要求5所述的正极极片,其特征在于,所述第一正极活性材料层的厚度为20μm~40μm,所述第二正极活性材料层的厚度不小于20μm。7.根据权利要求1或2所述的正极极片,其特征在于,所述第一正极活性材料层还包括第一导电剂,所述正极活性材料回收料与所述第一导电剂的质量比为(10

30):(2

5)。8.根据权利要求1或2所述的正极极片,其特征在于,所述第一正极活性材料层还包括第一粘接剂,所述正极活性材料回收料与所述第一粘接剂的质量比为(10

30):(3

5)。9.根据权利要求1或2所述的正极极片,其特征在于,所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:谢炎崇
申请(专利权)人:厦门海辰储能科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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