System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种多层复合电极及其制备方法、锂离子电池技术_技高网

一种多层复合电极及其制备方法、锂离子电池技术

技术编号:40077641 阅读:18 留言:0更新日期:2024-01-17 01:46
本发明专利技术涉及一种多层复合电极及其制备方法、锂离子电池,涉及锂离子电池技术领域,所述多层复合电极包括依次附着于集流体表面的第一涂覆层、第二涂覆层和第三涂覆层;所述第一涂覆层中第一活性组分包括磷酸铁锂、磷酸锰铁锂、锰酸锂和富锂锰基材料中的至少一种;所述第二涂覆层中第二活性组分为NCM材料;所述第三涂覆层中第三活性组分为富锂锰基材料;所述第一涂覆层的宽度和所述第三涂覆层的宽度均大于所述第二涂覆层的宽度。本发明专利技术多层复合电极用特定材料的第一涂覆层和第三涂覆层将第二涂覆层包裹起来,避免第二涂覆层边缘外露,短路时负极直接接触安全性较低的第二涂覆层,提升了三元锂电池的安全性,且提高了电芯的首次库伦效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂离子电池,尤其涉及一种多层复合电极及其制备方法、锂离子电池


技术介绍

1、近年来,三元锂离子电池因其具有能量密度高、循环寿命长、无记忆效应和绿色环保等优点,被广泛应用于3c数码产品、新能源汽车和储能电源系统等领域。

2、但是,目前三元锂离子电池仍然存在很多问题。其一,首次库伦效率偏低。首次充放电过程中,从三元正极材料中脱出的锂离子会在负极表面发生不可逆副反应,生成固体电解质膜(sei膜),从而导致容量的损失,这在一定程度上限制了三元锂离子电池能量密度的提升。其二,安全性能较差。三元锂离子电池无法通过针刺实验,这是一个较大的安全隐患。


技术实现思路

1、为解决上述问题,本专利技术提供了一种多层复合电极及其制备方法、锂离子电池。

2、第一方面,本专利技术提供了一种多层复合电极,所述多层复合电极包括依次附着于集流体表面的第一涂覆层、第二涂覆层和第三涂覆层;

3、所述第一涂覆层中第一活性组分包括磷酸铁锂、磷酸锰铁锂、锰酸锂和富锂锰基材料中的至少一种;

4、所述第二涂覆层中第二活性组分为ncm材料;

5、所述第三涂覆层中第三活性组分为富锂锰基材料;

6、所述第一涂覆层的宽度和所述第三涂覆层的宽度均大于所述第二涂覆层的宽度。

7、进一步地,所述ncm材料包括ncm7205、ncm811和ncm9005中的至少一种。

8、进一步地,所述第一涂覆层的宽度比所述第二涂覆层的宽度大1-4mm。

9、进一步地,所述第三涂覆层的宽度比所述第二涂覆层的宽度大1-4mm

10、进一步地,所述第一涂覆层的厚度为5-10μm。

11、进一步地,所述第二涂覆层的厚度为40-60μm。

12、进一步地,所述第三涂覆层的厚度为5-15μm。

13、第二方面,本专利技术提供了一种第一方面任一项所述的多层复合电极的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:

14、将第一活性组分、导电剂、导电液、粘接剂和溶剂进行混合,后涂覆于集流体表面,形成第一涂覆层;

15、将第二活性组分、导电剂、导电液、粘接剂和溶剂进行混合,后涂覆于所述第一涂覆层表面,形成第二涂覆层;

16、将第三活性组分、导电剂、导电液、粘接剂和溶剂进行混合,后涂覆于所述第二涂覆层表面,形成多层复合电极。

17、进一步地,所述第一活性组分、导电剂、导电液和粘接剂的重量比、所述第二活性组分、导电剂、导电液和粘接剂的重量比和所述第三活性组分、导电剂、导电液和粘接剂的重量比均为(91~97):(1~3):(1~3):(1~3)。

18、第三方面,本专利技术提供了一种锂离子电池,所述锂离子电池包括第一方面任一项所述的多层复合电极,和/或,第二方面任一项所述的所述的制备方法制得的多层复合电极。

19、本专利技术实施例提供的上述技术方案与现有技术相比至少具有如下优点:

20、本专利技术实施例提供了一种多层复合电极,该多层复合电极用安全性能较好的第一涂覆层(如磷酸铁锂、磷酸锰铁锂、锰酸锂、富锂锰基材料等)和第三涂覆层(富锂锰基材料)将安全性较差的第二涂覆层(如ncm7205、ncm811、ncm9005等ncm材料)包裹起来,避免第二涂覆层边缘外露,短路时负极直接接触安全性较低的第二涂覆层,提升三元锂电池的安全性。同时,表面的第三涂覆层采用富锂锰基材料,锂离子含量比三元材料高,在首次充放电过程中可以补充因生成sei造成的锂离子损失,提高电芯的首次库伦效率。

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【技术保护点】

1.一种多层复合电极,其特征在于,所述多层复合电极包括依次附着于集流体表面的第一涂覆层、第二涂覆层和第三涂覆层;

2.根据权利要求1所述的多层复合电极,其特征在于,所述NCM材料包括NCM7205、NCM811和NCM9005中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的多层复合电极,其特征在于,所述第一涂覆层的宽度比所述第二涂覆层的宽度大1-4mm。

4.根据权利要求1所述的多层复合电极,其特征在于,所述第三涂覆层的宽度比所述第二涂覆层的宽度大1-4mm。

5.根据权利要求1所述的多层复合电极,其特征在于,所述第一涂覆层的厚度为5-10μm。

6.根据权利要求1所述的多层复合电极,其特征在于,所述第二涂覆层的厚度为40-60μm。

7.根据权利要求1所述的多层复合电极,其特征在于,所述第三涂覆层的厚度为5-15μm。

8.一种权利要求1~7任一项所述的多层复合电极的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:

9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,所述第一活性组分、导电剂、导电液和粘接剂的重量比、所述第二活性组分、导电剂、导电液和粘接剂的重量比和所述第三活性组分、导电剂、导电液和粘接剂的重量比均为(91~97):(1~3):(1~3):(1~3)。

10.一种锂离子电池,其特征在于,所述锂离子电池包括权利要求1~7任一项所述的多层复合电极,和/或,权利要求8或9所述的制备方法制得的多层复合电极。

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【技术特征摘要】

1.一种多层复合电极,其特征在于,所述多层复合电极包括依次附着于集流体表面的第一涂覆层、第二涂覆层和第三涂覆层;

2.根据权利要求1所述的多层复合电极,其特征在于,所述ncm材料包括ncm7205、ncm811和ncm9005中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的多层复合电极,其特征在于,所述第一涂覆层的宽度比所述第二涂覆层的宽度大1-4mm。

4.根据权利要求1所述的多层复合电极,其特征在于,所述第三涂覆层的宽度比所述第二涂覆层的宽度大1-4mm。

5.根据权利要求1所述的多层复合电极,其特征在于,所述第一涂覆层的厚度为5-10μm。

6.根据权利要求1所述的多层复合电极,其特征在于,所述第二涂...

【专利技术属性】
技术研发人员:焦爽杨允杰汪勇吴锐徐冬阳康黎明姜文强
申请(专利权)人:华鼎国联四川动力电池有限公司
类型:发明
国别省市:

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