正极片及电池制造技术

本发明专利技术提供一种正极片及电池，解决高能量密度电池的所面临的安全性问题，且避免出现电池初始直流内置偏大和循环过程中的直流内阻DCIR增长变化率大和循环性能变差的问题。本发明专利技术提供了一种正极片，包括正极集流体、安全层以及活性物质层，安全层设置于正极集流体的表面，活性物质层设置于安全层的表面；安全层和活性物质层均含有Co和Al，其中，安全层和活性物质层中Co的总量和Al的总量的质量比为(12

【技术实现步骤摘要】
正极片及电池


[0001]本专利技术涉及电池
，尤其涉及一种正极片及电池。

技术介绍

[0002]动力电池和高电压数码电池目前在快速发展，且广泛应用于手机、笔记本电脑、平板电脑、蓝牙小电池等3C消费数码领域和电动汽车领域。不管是数码还是动力领域对电池安全性能的要求越来越高。电池的安全性能和循环性能是电池的两个重要性能指标。
[0003]目前，在安全性能的提升和改善方面，通常电池是在活性物质涂层与集流体之间，添加一层电阻率高的安全底涂层，用于改善整个正极片的安全性能。
[0004]但是，现有技术中的电池，其中采用的底涂模式，在解决安全问题时往往会因为底涂安全层的电阻率偏大，导致其设计的电池初始直流内阻偏大或者是在循环过程中电池的直流内阻增长率偏大的情况，从而影响电池的循环性能。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决高能量密度电池的所面临的安全性问题，且避免出现电池初始直流内置偏大和循环过程中的直流内阻DCIR增长变化率大和循环性能变差的问题，本专利技术提供了一种正极片及电池，能够同时兼顾安全性能和循环性能。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种正极片，包括正极集流体、安全层以及活性物质层，安全层设置于正极集流体的表面，活性物质层设置于安全层的表面；
[0007]安全层和活性物质层均含有Co和Al，其中，安全层和活性物质层中Co的总量和Al的总量的质量比为(12
‑
85)：1。
[0008]本专利技术的有益效果是：通过在安全层中添加Al元素，利用Al中的高导电性可以改善正极片中安全层和活性物质层在循环过程中由于电子导电性能差导致的界面问题，同时利用添加Al的安全层的结构稳定性，能够有利于保证高能量密度电池安全的同时，还能进一步改善电池的循环性能以及循环过程中的DCIR增长变化率大的问题，即，同时兼顾安全性能和循环性能。
[0009]在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。
[0010]在上述的正极片中，可选的是，安全层和活性物质层中Co的总量和Al的总量的质量比为(25
‑
65)：1。
[0011]在上述的正极片中，可选的是，安全层包括填充剂、第一导电剂和第一粘结剂，填充剂、第一导电剂以及第一粘结剂之间相互混合，且填充剂包括含铝化合物；
[0012]活性物质层包括正极活性物质、第二导电剂和第二粘结剂，正极活性物质、第二导电剂和第二粘结剂之间相互混合。
[0013]在上述的正极片中，可选的是，安全层的厚度为1
‑
10μm。
[0014]在上述的正极片中，可选的是，含铝化合物的质量占安全层的质量分数为70
‑
96％。
[0015]在上述的正极片中，可选的是，含铝化合物的化学式为Co(Ⅱ)
x1
Co(Ⅲ)
x2
Al
y
O
z
，其化学式满足2x1+3x2+3y＝2z；
[0016]其中x1、x2、y、z全部为正整数；和/或，
[0017]x1或x2为0。
[0018]在上述的正极片中，可选的是，含铝化合物为Al2Co(Ⅱ)O4或者AlCo(Ⅱ)Co(Ⅲ)O4。
[0019]在上述的正极片中，可选的是，填充剂还包括碳以及钴的氧化物中的至少一种。
[0020]在上述的正极片中，可选的是，活性物质层中第二导电剂和第二粘结剂的质量比的范围为(0.5
‑
2):1。
[0021]本专利技术还提供了一种电池，包括负极片、隔膜以及上述的正极片，隔膜设置于正极片和负极片之间。
[0022]本专利技术提供的正极片及电池,电池包括负极片、隔膜以及正极片，隔膜设置于正极片和负极片之间。其中，正极片包括正极集流体、安全层以及活性物质层，安全层设置于正极集流体的表面，活性物质层设置于安全层的表面；安全层和活性物质层均含有Co和Al，其中，安全层和活性物质层中Co的总量和Al的总量的质量比为(12
‑
85)：1。
[0023]通过上述设置，即，通过在安全层中添加含铝化合物，利用含铝化合物的高导电性可以改善正极片中安全层和活性物质层在循环过程中由于电子导电性能差导致的界面问题，同时利用含铝化合物在安全层的结构稳定性，能够有利于保证高能量密度电池安全的同时，还能进一步改善电池的循环性能以及循环过程中的直流内阻DCIR增长变化率大的问题，即，同时兼顾安全性能和循环性能。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1为本专利技术正极片实施例的结构示意图；
[0026]图2为本专利技术正极片的制备方法步骤示意图。
[0027]附图标记说明：
[0028]100
‑
正极片；
[0029]110
‑
正极集流体；
[0030]120
‑
安全层；
[0031]130
‑
活性物质层。
具体实施方式
[0032]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术保护的范围。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施
例中的特征可以相互组合。
[0033]图1为本专利技术正极片实施例的结构示意图，如图1所示，本专利技术第一方面是提供一种正极片100，该正极片100，包括正极集流体110、安全层120以及活性物质层130，安全层120设置于正极集流体110的表面，活性物质层130设置于安全层120的表面；安全层120和活性物质层130均含有Co和Al，其中，安全层120和活性物质层130中Co的总量和Al的总量的质量比为(12
‑
85)：1。
[0034]本专利技术正极片100中的正极集流体110，作为电池的重要组成部分，起到传输电子、附着正极活性物质以及为正极片提供一定机械强度的作用。
[0035]在一些实施例中，本专利技术正极片100中的正极集流体110选自铝箔。
[0036]根据本专利技术的提供的技术方案，将上述的正极片100应用于电池后，能够改善电池的循环性能以及循环过程中的直流内阻DCIR增长变化率大的问题，使得电池同时兼顾安全性能和循环性能。原因在于，本专利技术对正极片100中的安全层120进行改进，具体的是通过本文档来自技高网...

【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、安全层以及活性物质层，所述安全层设置于所述正极集流体的表面，所述活性物质层设置于所述安全层的表面；所述安全层和所述活性物质层均含有Co和Al，其中，所述安全层和所述活性物质层中Co的总量和Al的总量的质量比为(12
‑
85)：1。2.根据权利要求1所述的正极片，其特征在于，所述安全层和所述活性物质层中Co的总量和Al的总量的质量比为(25
‑
65)：1。3.根据权利要求2所述的正极片，其特征在于，所述安全层包括填充剂、第一导电剂和第一粘结剂，所述填充剂、所述第一导电剂以及所述第一粘结剂之间相互混合，且所述填充剂包括含铝化合物；所述活性物质层包括正极活性物质、第二导电剂和第二粘结剂，所述正极活性物质、所述第二导电剂和所述第二粘结剂之间相互混合。4.根据权利要求1所述的正极片，其特征在于，所述安全层的厚度为1
‑
10μm。5.根据权利要求3所述的正极片，其特征在于，所述含铝化合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾家江，李素丽，刘建文，
申请(专利权)人：珠海冠宇电池股份有限公司，
类型：发明
国别省市：