【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电池，具体涉及一种正极片及其制备方法、电池。
技术介绍
1、随着锂离子电池的不断发展，市场对于电池的体积能量密度要求也越来越高。电池的体积能量密度表示单位体积/电池内储存的电量，即电池的能量密度越大，要实现相同的容量，电池的体积就可以做得更小；或者在相同体积的前提下，电池容量可以更大。在同样的容量发挥前提下，市场需要不断提高电池的体积能量密度，也就是提高电池活性物质的单位体积填充量。
2、对于电池中的正极极片，当前多采取钴酸锂不同粒径的颗粒级配的方法来提高正极材料的使用压实密度从而提升整体能量密度，但极限压实也仅能达到≤4.15g/cc，无法满足在使用更高电压下更高压实密度的需求(≥4.20g/cc)。此外钴酸锂的颗粒级配对其在高电压下的电性能影响较大，仅靠这一方法很难得到性能与压实密度的双优解。而类似多层涂布或者加强设备辊压能力等方法，花费的成本又会太高。
技术实现思路
1、针对现有电池正极片在更高电压下无法实现更高压实密度的需求问题，本专利技术提供了一种正极片及其制备方法、电池。
2、本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
3、一方面，本专利技术提供了一种正极片，包括集流体和涂布在所述集流体上的正极活性物质层，所述正极活性物质层包括活性物质、导电剂和粘接剂，所述导电剂包括第一导电剂、第二导电剂和第三导电剂中的一种或多种，所述第一导电剂呈多孔球状结构，所述第二导电剂呈纤维状结构，所述第三导电剂呈层状结构；
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5、10≤a+b+c+d≤20.6，5≤a≤15，0≤b≤10，0≤c≤10，0≤d≤10：
6、其中，a为所述粘接剂在所述正极活性物质层中的质量百分含量，单位为％；
7、b为所述第一导电剂在所述正极活性物质层中的质量百分含量，单位为％；
8、c为所述第二导电剂在所述正极活性物质层中的质量百分含量，单位为％；
9、d为所述第三导电剂在所述正极活性物质层中的质量百分含量，单位为％。
10、可选的，所述正极片满足以下条件：
11、0.1≤0.0029*a-0.024*b+0.060*c+0.007*d≤0.25，-130≤-11*a+6.46*b-7.39*c+4.02*d≤-100。
12、可选的，所述第一导电剂包括多孔碳球，所述第二导电剂包括碳纳米管，所述第三导电剂包括石墨烯；
13、所述粘结剂包括均聚类聚偏氟乙烯，所述均聚类聚偏氟乙烯的分子量为110万-140万，所述均聚类聚偏氟乙烯(pvdf)含有改性官能团，所述改性官能团包括-cooh、-co和-cn中的一种或多种。
14、可选的，所述多孔碳球的粒径为1-5μm；所述石墨烯的径向尺寸为5～15μm，厚度为1～10nm；所述碳纳米管的平均长度为2～15μm，平均直径为20～60nm。
15、可选的，所述多孔碳球包括微孔多孔碳球和中孔多孔碳球，所述多孔碳球的孔体积比为(1:30)-(1:60)，所述多孔碳球的比表面积为800-1500m2/g。
16、可选的，所述活性物质包括钴酸锂，所述钴酸锂由大颗粒的钴酸锂和小颗粒的钴酸锂级配得到，小颗粒的钴酸锂粒径d10为4.5～6.5μm，大颗粒的钴酸锂粒径d50为15～18μm。
17、可选的，所述大颗粒的钴酸锂与所述小颗粒的钴酸锂的质量比为(8：2)-(7：3)。
18、可选的，所述钴酸锂为经过掺杂和包覆改性的高电压钴酸锂，所述高电压钴酸锂中掺杂元素包括al、mg、ti、la、y和zr中的一种或多种；所述钴酸锂的包覆改性包括金属氧化物包覆、快离子导体包覆和非金属氧化物包覆中的一种或多种。
19、另一方面，本专利技术提供了一种如上任意一项所述的正极片的制备方法，包括以下步骤：
20、将粘结剂溶解在有机溶剂中，混合液经搅拌得到胶液；
21、将所述导电剂、所述活性物质依次加入到所述胶液中进行搅拌分散，得到正极浆料；
22、将所述正极浆料涂覆于集流体上，干燥后得到涂布正极片；
23、将所述涂布正极片置于对辊机上，进行辊压，得到正极片。
24、另一方面，本专利技术提供了一种电池，包括负极片、隔膜和如上任意一项所述的正极片。
25、在本专利技术中，通过使用呈多孔球状结构的第一导电剂，在提高极片压实的同时保证电解液的充分浸润，使得电芯循环性能不会因此恶化。通过使用呈层状结构的第三导电剂，电子电导率高，可以最大化的发挥导电剂的作用，减少导电剂的用量，从而提高正极片的实际使用压实。通过同时使呈多孔球状结构的第一导电剂、呈纤维状结构的第二导电剂、呈层状结构的第三导电剂，使得导电剂与活性物质可以通过点-线-面的方式充分接触，使得正极片具有较低的阻抗的同时具有高使用压实密度。通过限定第一导电剂、第二导电剂、第三导电剂和粘结剂的含量，使得具有该正极片的电池在4.53v高电压下具备优异的倍率性能和长循环稳定性。同时，该正极片的制备无需更换现有产线设备，后续卷绕过程中也无断片风险，满足量产化需求。
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1.一种正极片，其特征在于，包括集流体和涂布在所述集流体上的正极活性物质层，所述正极活性物质层包括活性物质、导电剂和粘接剂，所述导电剂包括第一导电剂、第二导电剂和第三导电剂中的一种或多种，所述第一导电剂呈多孔球状结构，所述第二导电剂呈纤维状结构，所述第三导电剂呈层状结构；
2.根据权利要求1所述的正极片，其特征在于，所述正极片满足以下条件：
3.根据权利要求1所述的正极片，其特征在于，所述第一导电剂包括多孔碳球，所述第二导电剂包括碳纳米管，所述第三导电剂包括石墨烯；
4.根据权利要求3所述的正极片，其特征在于，所述多孔碳球的粒径为1-5μm；所述石墨烯的径向尺寸为5～15μm，厚度为1～10nm；所述碳纳米管的平均长度为2～15μm，平均直径为20～60nm。
5.根据权利要求4所述的正极片，其特征在于，所述多孔碳球包括微孔多孔碳球和中孔多孔碳球，所述多孔碳球的孔体积比为(1:30)-(1:60)，所述多孔碳球的比表面积为800-1500m2/g。
6.根据权利要求1所述的正极片，其特征在于，所述活性物质包括钴酸锂，所述
7.根据权利要求6所述的正极片，其特征在于，所述大颗粒的钴酸锂与所述小颗粒的钴酸锂的质量比为(8：2)-(7:3)。
8.根据权利要求6所述的正极片，其特征在于，所述钴酸锂为经过掺杂和包覆改性的高电压钴酸锂，所述高电压钴酸锂中掺杂元素包括Al、Mg、Ti、La、Y和Zr中的一种或多种；所述钴酸锂的包覆改性包括金属氧化物包覆、快离子导体包覆和非金属氧化物包覆中的一种或多种。
9.一种如权利要求1-8任意一项所述的正极片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
10.一种电池，其特征在于，包括负极片、隔膜和权利要求1-9任意一项所述的正极片。
...【技术特征摘要】
1.一种正极片，其特征在于，包括集流体和涂布在所述集流体上的正极活性物质层，所述正极活性物质层包括活性物质、导电剂和粘接剂，所述导电剂包括第一导电剂、第二导电剂和第三导电剂中的一种或多种，所述第一导电剂呈多孔球状结构，所述第二导电剂呈纤维状结构，所述第三导电剂呈层状结构；
2.根据权利要求1所述的正极片，其特征在于，所述正极片满足以下条件：
3.根据权利要求1所述的正极片，其特征在于，所述第一导电剂包括多孔碳球，所述第二导电剂包括碳纳米管，所述第三导电剂包括石墨烯；
4.根据权利要求3所述的正极片，其特征在于，所述多孔碳球的粒径为1-5μm；所述石墨烯的径向尺寸为5～15μm，厚度为1～10nm；所述碳纳米管的平均长度为2～15μm，平均直径为20～60nm。
5.根据权利要求4所述的正极片，其特征在于，所述多孔碳球包括微孔多孔碳球和中孔多孔碳球，所述多孔碳球的孔体积比为(1:30)-(1:60)，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：江莉琪，胡大林，张昌明，任潘利，肖资龙，廖兴群，
申请(专利权)人：广东省豪鹏新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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