一种正极片、其二次电池及制备方法技术

本申请涉及二次电池技术领域，具体讲，涉及一种正极片、其二次电池及制备方法。本申请的正极片包括正极集流体、正极活性材料层及润滑涂层，正极活性材料层位于正极集流体上，润滑涂层位于正极活性材料层上；润滑涂层包含改性硅油。本申请提供了一种可降低冷压延展的正极片，在正极片上设置有润滑涂层，改善了正极片的柔韧性，减少冷压设备的冷压压力和正极片的延展，提高冷压工序的优率，减少冷压设备损耗，降低极片冷压过程的断带风险，降低冷压工序制造成本。

【技术实现步骤摘要】
一种正极片、其二次电池及制备方法
本申请涉及二次电池
，具体讲，涉及一种正极片、其二次电池及制备方法。
技术介绍
随着消费电子类的产品如笔记本电脑，手机，掌上游戏机，平板电脑等的普及，大家对其电池的要求也越来越严格；比如要求电池既要又小又轻而且还必须要拥有高容量，长循环和稳定的性能。在二次电池中，锂离子二次电池相对于其它种类的电池来说，其较高能量密度优势使其在市场上抑制占据主流地位。为了提高电池的能量密度，通常采用提高极片压实密度的方法，但是提高极片压实密度，冷压工序需要大大提高冷压压力，对压辊的磨损程度加剧，降低了冷压辊的使用寿命，从而增加了制造成本；另外，提高极片压实密度，膜片区延展也显著增大，断带风险大大提高，断带停机造成冷压设备的利用率明显降低，进一步提高了制造成本。
技术实现思路
鉴于此，本申请提出了一种正极片、其二次电池及制备方法。第一方面，本申请提供一种正极片，包括正极集流体、正极活性材料层及润滑涂层，所述正极活性材料层位于所述正极集流体的至少一个表面上，所述润滑涂层位于所述正极活性材料层上；所述润滑涂层的材料选自改性硅油中的至少一种。第二方面，本申请提供一种二次电池，第一方面的正极片。第三方面，本申请提供一种该正极片的制备方法，至少包括以下步骤：在所述正极集流体上制备所述正极活性材料层；将所述润滑涂层的材料与有机溶剂混合，制备得到溶液，采用所述溶液在所述正极活性材料层上制备所述润滑涂层；在制备有所述润滑涂层的正极片上进行冷压。本申请的技术方案至少具有以下有益的效果：本申请提供了一种可降低冷压延展的正极片，在正极片上设置有润滑涂层，改善了正极片的柔韧性，减少冷压设备的冷压压力和正极片的延展，提高冷压工序的优率，减少冷压设备损耗，降低极片冷压过程的断带风险，降低冷压工序制造成本。附图说明图1为本申请实施例的正极片的结构示意图；图2为本申请实施例的正极片的俯视图；图3为本申请实施例和对比例正极片冷压延展随压实密度变化曲线；图4为本申请实施例和对比例正极片冷压压力随压实密度变化曲线；图5为本申请实施例和对比例正极片对折次数随压实密度变化曲线；其中，1-正极片；11-正极集流体；12-正极活性材料层；13-润滑涂层。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本申请。应理解，这些实施例仅用于说明本申请而不用于限制本申请的范围。本申请实施例的第一方面提出一种正极片，其结构示意图如图1所示，俯视图如图2所示；正极片1包括正极集流体11、正极活性材料层12及润滑涂层13，正极活性材料层12位于正极集流体11的至少一个表面上，润滑涂层13位于正极活性材料层12上。润滑涂层的材料选自改性硅油中的至少一种。润滑涂层内的改性硅油可以快速铺展、渗透入正极活性颗粒与颗粒之间，以及导电碳与颗粒的接触界面，起到润滑并降低摩擦力的作用，从而可降低正极片冷压所需要的压力，降低极片的延展，改善了正极片的柔韧性，降低极片冷压过程的断带风险。在制备高压实密度正极片时，冷压工序需要大大提高冷压压力，对压辊的磨损程度加剧，降低了冷压辊的使用寿命，大大增加了制造成本；另外，提高压实密度，正极极片膜片区延展也显著增大，断带风险大大提高，断带停机造成冷压设备的利用率明显降低，报废率增加，进一步提高了制造成本。因此，在制备高密正极片时，在正极片上设置润滑涂层可降低正极片冷压所需要的压力。作为本申请实施例正极片的一种改进，改性硅油的粘度为2500m·pas～4000m·pas。改性硅油的粘度会影响到涂布外观效果和润滑涂层分布的均匀性，如果改性硅油的粘度过大，则润滑涂层分布的均匀性较差，如果改性硅油的粘度过小，则表面张力太小，流动性太好，无法涂布，造成漏料和不均匀等问题。作为本申请实施例正极片的一种改进，改性硅油可选自聚醚改性硅油，即硅油中含有聚醚基团，聚醚改性硅油由构成分子链的结构单元及位于分子链两端的端基组成；进一步可选的，聚醚改性硅油的分子链中至少含有如式I-1和式I-2所示的结构单元，其中，R1选自C1～C12烷基、C6～C12芳基，R2选自C1～C4亚烷基；50≤a≤90，30≤b≤50；聚醚改性硅油的分子链的端基选自羟基、C1～C12烷基、C6～C12芳基。当R1为亚甲基时，式I-2所示的结构单元为聚甲醚；当R1为亚乙基时，式I-2所示的结构单元为聚乙醚；当R1为亚丙基时，式I-2所示的结构单元为聚丙醚；当R1为亚丁基时，式I-2所示的结构单元为聚丁醚。作为本申请实施例正极片的一种改进，改性硅油可选自环氧改性硅油，即硅油中含有环氧基团，环氧改性硅油由构成分子链的结构单元及位于分子链两端的端基组成。进一步可选的，环氧改性硅油的分子链中至少含有如式II所示的结构单元，环氧改性硅油的分子链的至少一个端基为环氧基；其中，R3选自C1～C12烷基、C6～C12芳基、环氧基；50≤c≤90。进一步可选的，环氧改性硅油的分子链的端基还选自C1～C12烷基、C6～C12芳基。在环氧改性硅油中，环氧基可选自C2～C5环氧基，并优选环氧乙基。作为本申请实施例正极片的一种改进，润滑涂层的涂布重量为2～4mg/1540.25mm2。如果润滑涂层的涂布重量过小，润滑效果不明显，如果润滑涂层的涂布重量过大，则会对电池性能带来一定程度的不良影响。在上述通式中：C2～C12烷基可为链状烷基，也可为环烷基，位于环烷基的环上的氢可被烷基取代，烷基中碳原子数优选的下限值为2，3，4，5，优选的上限值为3，4，5，6，8，10，12，14，16，18。优选地，选择碳原子数为2～10的烷基，进一步优选地，选择碳原子数为2～6的链状烷基，碳原子数为3～8的环烷基，更进一步优选地，选择碳原子数为2～4的链状烷基，碳原子数为5～7的环烷基。作为烷基的实例，具体可以举出：甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、己基、2-甲基-戊基、3-甲基-戊基、1,1,2-三甲基-丙基、3,3,-二甲基-丁基、庚基、2-庚基、3-庚基、2-甲基己基、3-甲基己基、异庚基、辛基、壬基、癸基。C6～C12芳基可列举如苯基、苯烷基、至少含有一个苯基的芳基如联苯基、稠环芳烃基。具体可以举出：苯基、苄基、联苯基、对甲苯基、邻甲苯基、间甲苯基。作为本申请实施例第二方面的二次电池，包括：正极片；负极片；隔离膜，间隔于正极片和负极片之间；以及电解液。其中，正极片为根据本申请实施例第二方面的正极片。本申请实施例的电池可为锂离子二次电池、钠离子二次电池或镁离子二次电池。当电池为锂离子二次电池时，正极包含能脱出、嵌入锂离子的正极活性材料，负极包含能嵌入、脱出锂离子的负极活性材料。具体的，当电池为锂离子二次电池时，正极活性材料可选自锂钴氧化物、锂镍氧化物、锂锰氧化物、锂镍锰氧化物、锂镍钴锰氧化物、锂镍钴铝氧化物、这些锂过渡金属氧化物添加其他过渡金属或非过渡金属得到的化合物，上述物质的一种或几种的混合物。具体可以采用层状含锂氧化物、尖晶石型含锂氧化物、橄榄石型含锂磷酸盐化合物等。但并不限定于这些材料，可以使用可被用作锂离子电池正极活性物质的传统公知的材料。这些正极活性物质可以仅单独使用一种，也可以将两种以上组合使用。具体的，当电池为锂离子二次电池时，负极活性材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种正极片，其特征在于，包括正极集流体、正极活性材料层及润滑涂层，所述正极活性材料层位于所述正极集流体上，所述润滑涂层位于所述正极活性材料层的至少一个表面上；所述润滑涂层包含改性硅油。

【技术特征摘要】
1.一种正极片，其特征在于，包括正极集流体、正极活性材料层及润滑涂层，所述正极活性材料层位于所述正极集流体上，所述润滑涂层位于所述正极活性材料层的至少一个表面上；所述润滑涂层包含改性硅油。2.根据权利要求1所述的正极片，其特征在于，所述改性硅油优选聚醚改性硅油和环氧改性硅油中的至少一种。3.根据权利要求1所述的正极片，其特征在于，所述改性硅油的粘度为2500m·pas～4000m·pas。4.根据权利要求1所述的正极片，其特征在于，所述润滑涂层的涂布重量为2mg/1540.25mm2～4mg/1540.25mm2。5.根据权利要求2所述的正极片，其特征在于，所述聚醚改性硅油的分子链中含有如式I-1所示结构单元中的至少一种和式I-2所示结构单元中的至少一种，其中，R1选自C1～C12烷基、C6～C12芳基，R2选自C1～C4亚烷基，50≤a≤90，30≤b≤50；所述聚醚改性硅油的分子链的端基选自羟基、C1～C12烷基、C6～C12芳基。6.根据权利要求2所述的正极片，其特征在于，所述环氧改性硅油的分...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓涵，杜炳林，李吉蓉，郭超，杨乐乐，王建矿，
申请(专利权)人：宁德时代新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35