正极片和锂离子电池及制备方法技术

本发明专利技术属于锂电池领域，具体涉及一种正极片和锂离子电池及制备方法。正极片包括正极集流体以及涂覆在所述的正极集流体表面的活性材料涂层，所述活性材料涂层包括涂覆于所述正极集流体表面的第一涂层和涂覆于所述第一涂层表面的第二涂层，第一涂层的长度长于第二涂层的长度；所述的活性材料涂层由正极浆料涂覆得到。本申请提供了一种正极片，其利用设置的第一涂层以及第二涂层，避免了单层涂覆带来的首和/或尾厚问题，从而解决了首和/或尾厚带来的电池循环下降及析锂问题，避免了电池使用过程中的安全隐患，而且相对地降低一定的过程成本和材料成本。本和材料成本。本和材料成本。

【技术实现步骤摘要】
正极片和锂离子电池及制备方法


[0001]本专利技术属于锂电池领域，具体涉及一种正极片和锂离子电池及制备方法。

技术介绍

[0002]现代社会，人们对于电子设备、电动工具、电动汽车等等的应用日益广泛，即对电池的使用逐渐增多，而锂离子电池因其能量密度高被广泛应用，但高能量锂离子电池带来的安全问题更是不容忽视，我们需要解决所有可能存在的安全隐患。锂离子电池由正极片、负极片、隔膜和电解液等组成，在涂覆过程中，极片经常会出现首和/或尾厚的问题，正极片首和/或尾处厚度过大，表明首和/或尾处极片的面密度过高，在循环过程中会在相对应的负极片上出现析锂现象，导致电池循环性能下降并出现安全隐患。
[0003]解决极片首和/或尾厚的途径包括：1)匀浆和涂覆过程改善：比如可以通过调整匀浆工艺降低浆料的弹性模量来改善首和/或尾厚问题，也可以调整涂覆工艺或者提高铝箔集流体表面的自由能来改善首和/或尾厚问题；2)首和/或尾厚处贴上覆盖胶带：在首和/或尾厚处的正极活性材料表面贴上胶带，阻止充电时这部分活性材料的容量发挥，使其不能充电。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术中的缺点，提供一种正极片和锂离子电池及制备方法.
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0006]一种正极片，包括正极集流体以及涂覆在所述的正极集流体表面的活性材料涂层，所述活性材料涂层包括涂覆于所述正极集流体表面的第一涂层和涂覆于所述第一涂层表面的第二涂层，第一涂层的长度长于第二涂层的长度；所述的活性材料涂层由正极浆料涂覆得到。
[0007]第一涂层的长度长于第二涂层的长度5
‑
12mm；活性材料涂层总面密度为20
‑
60mg/cm2；优选的，活性材料涂层总面密度为30
‑
50mg/cm2；优选的，活性材料涂层总面密度为30
‑
40mg/cm2，第一涂层的长度长于第二涂层的长度6
‑
8mm,优选的，活性材料涂层总面密度为40
‑
55mg/cm2，第一涂层的长度长于第二涂层的长度8
‑
10mm。
[0008]所述第一涂层由第一涂层的正极浆料涂覆得到，所述第二涂层由第二涂层的正极浆料涂覆得到；
[0009]所述的第一涂层的正极浆料与第二涂层的正极浆料的质量比为8:2
‑
2:8，优选比为7:3
‑
5:5。
[0010]第一涂层的正极浆料和第二涂层的正极浆料独立地包括正极材料，导电剂以及粘结剂；优选的，正极材料、导电剂以及粘结剂的质量比为96.9
‑
98.5：0.7
‑
1.8：0.8
‑
1.3，优选为97
‑
98∶1
‑
1.5∶1
‑
1.5。
[0011]优选的，正极材料为高镍正极材料，包括镍钴铝酸锂NCA、镍钴锰酸锂NCM或者镍钴
锰铝酸锂NCMA中的一种或者至少两种混合。高镍正极活性材料具有容量高，压实密度高的特点，适用于高能量密度型电池。高镍正极材料中的镍含量为87
‑
95mo l％，材料在全电池中0.2C的克容量为200
‑
220mAh/g，压实密度为3.45
‑
3.75g/cm3。
[0012]所述的导电剂为科琴黑、乙炔黑、导电炭黑、导电石墨或碳纳米管中的至少一种；优选的，所述粘接剂为聚偏氟乙烯PVDF。
[0013]本专利技术还包括一种所述的正极片的制备方法，包括下述步骤：将正极材料、导电剂、粘接剂按照组分量在溶剂体系中充分搅拌混合均匀后得到第一涂层的正极浆料和第二涂层的正极浆料，然后将第一涂层的正极浆料和第二涂层的正极浆料涂覆到正极集流体上，经过碾压、分切后，得到正极片。
[0014]具体包括下述步骤：将正极材料、导电剂、以及粘接剂按照组分量加入溶剂中充分搅拌混合均匀后得到第一涂层的正极浆料和第二涂层的正极浆料，然后通过双层涂覆设备把第一涂层的正极浆料和第二涂层的正极浆料同时涂覆到正极集流体的一面上，得到正极集流体一面的第一涂层以及第二涂层，涂完正极集流体的一面后，通过双层涂覆设备把涂布另一面得到双面均含有第一涂层以及第二涂层的正极集流体，之后经过碾压、分切后，得到正极片。
[0015]本专利技术还包括一种锂离子电池，包括所述的正极片。所述的锂离子电池还包括负极片、隔膜以及电解液；
[0016]优选的，所述的负极片包括负极材料、导电剂、增稠剂、以及粘接剂；所述的负极片的制备采用下述步骤：将负极材料、导电剂、增稠剂、以及粘接剂进行混合得到负极浆料，然后将负极浆料涂覆到负极集流体上，涂完一面，再涂另一面，经过碾压、分切后，得到负极片；
[0017]所述的负极材料、负极导电剂、负极增稠剂、以及负极粘接剂的质量比例为93.2
‑
98.6：0.1
‑
3：0.5
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1.4：0.8
‑
2.4；优选为95
‑
97.8∶0.2
‑
2∶0.8
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1.2∶1.2
‑
1.8；
[0018]优选的，隔膜为PE陶瓷薄膜；
[0019]优选的，电解液为锂盐、有机溶剂以及添加剂；优选的，锂盐为六氟磷酸锂L i PF6，有机溶剂为碳酸乙烯酯EC、碳酸甲乙酯EMC、或者碳酸二甲酯DMC的一种或者至少两种混合，优选的，电解液中还包括功能性添加剂。
[0020]本专利技术还包括一种所述的锂离子电池的制备方法，包括下述步骤：将正极片、隔膜、负极片进行卷绕、装配、注入电解液、封装、化成后，获得锂离子二次电池。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0022]本申请提供了一种正极片，其利用设置的第一涂层以及第二涂层，避免了单层涂覆带来的首和/或尾厚问题，从而解决了首和/或尾厚带来的电池循环下降及析锂问题，避免了电池使用过程中的安全隐患，而且相对地降低一定的过程成本和材料成本。
附图说明
[0023]图1为本申请实施例的正极片的结构示意图；图中，正极集流体1，第一涂层21；第二涂层22。
具体实施方式
[0024]为了使本
的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和最佳实施例对本专利技术作进一步的详细说明。本申请中如无特别指出，百分数均为质量百分数。
[0025]实施例1:正极片：将正极材料(镍钴铝酸锂(NCA))、导电剂(乙炔黑)、粘接剂(聚偏氟乙烯(PVDF))按照97.5∶1.3∶1.2的质量比例在N
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甲基吡咯烷酮(NMP)溶剂体系中充分搅拌混合均匀后得到正极浆料，然后通过双层涂覆设备把正极浆料按第一涂层与第二涂层的质量比为8:2的质量比同时通过双层涂覆设备涂覆到正极集流体的一面上，第一涂层的正极活性材料长度本文档来自技高网...

【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涂覆在所述的正极集流体表面的活性材料涂层，所述活性材料涂层包括涂覆于所述正极集流体表面的第一涂层和涂覆于所述第一涂层表面的第二涂层，第一涂层的长度长于第二涂层的长度；所述的活性材料涂层由正极浆料涂覆得到。2.根据权利要求1所述的正极片，其特征在于，第一涂层的长度长于第二涂层的长度5
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12mm，活性材料涂层总面密度为20
‑
60mg/cm2；优选的，活性材料涂层总面密度为30
‑
40mg/cm2，第一涂层的长度长于第二涂层的长度6
‑
8mm；优选的，活性材料涂层总面密度为40
‑
55mg/cm2，第一涂层的长度长于第二涂层的长度8
‑
10mm。3.根据权利要求1或2所述的正极片，其特征在于，所述第一涂层由第一涂层的正极浆料涂覆得到，所述第二涂层由第二涂层的正极浆料涂覆得到；所述的第一涂层的正极浆料与第二涂层的正极浆料的质量比为8:2
‑
2:8，优选为7:3
‑
5:5。4.根据权利要求1
‑
3之一所述的正极片，其特征在于，第一涂层的正极浆料和第二涂层的正极浆料独立地包括正极材料、导电剂以及粘结剂；优选的，正极材料、导电剂以及粘结剂的质量比为96.9
‑
98.5：0.7
‑
1.8：0.8
‑
1.3，优选为97
‑
98∶1
‑
1.5∶1
‑
1.5。5.根据权利要求1
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4之一所述的正极片，其特征在于，所述的导电剂为科琴黑、乙炔黑、导电炭黑、导电石墨或碳纳米管中的至少一种；优选的，所述粘接剂为聚偏氟乙烯PVDF；优选的，正极材料为高镍正极材料，包括镍钴铝酸锂NCA、镍钴锰酸锂NCM或者镍钴锰铝酸锂NCMA中的一种或者至少两种混合；优选的，高镍正极材料中的镍含量为87
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95mol％，其在全电池中0.2C的克容量为200
‑
220mAh/g，压实密度为3.45
‑
3.75g/cm3。6.一种权利要求1<...

【专利技术属性】
技术研发人员：周波，王晓丹，史海军，曾维佳，闫茗薇，洪树，
申请(专利权)人：力神青岛新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：