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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及二次电池,特别是涉及一种正极极片及其制备方法和应用。
技术介绍
1、目前,锂离子电池主要有两大发展方向,一是高能量密度方向,另一个是高倍率方向。其中,高倍率锂离子电池的性能受电池正极的影响较大,其原因是正极材料通常为含锂的金属氧化物,其自身的电子导电性比较差。传统的正极极片的制备过程中,正极浆料涂覆后的干燥过程中,正极浆料中的部分导电剂会随着溶剂的挥发而被带至涂层的表面,从而导致导电剂在涂层中的分布不均匀,导致涂层内部的导电剂不足的情况,影响正极极片的导电性,从而影响电池的倍率性能。
技术实现思路
1、基于此,有必要提供一种正极极片及其制备方法和应用。本申请的正极极片的导电性较好,能够实现电池较好的倍率性能。
2、第一方面,本申请提供一种正极极片,包括正极集流体,以及依次层叠设置于所述正极集流体表面上的第一活性层、导电层以及第二活性层;所述导电层的材料包括第一导电剂和分散剂。
3、在其中一些实施方式中,所述第一活性层的材料包括第一活性材料、第二导电剂和第一粘结剂。
4、在其中一些实施方式中,所述第二活性层的材料包括第二活性材料、第三导电剂和第二粘结剂。
5、在其中一些实施方式中,按占所述第一活性层的质量百分数计,所述第一活性材料的质量百分数为90%~96%,所述第二导电剂的质量百分数为2%~6%,所述第一粘结剂的质量百分数为2%~4%。
6、在其中一些实施方式中,所述第一导电剂和所述分散剂的质量比为(2~5):1
7、在其中一些实施方式中,按占所述第二活性层的质量百分数计,所述第二活性材料的质量百分数为90%~96%,所述第三导电剂的质量百分数为2%~6%,所述第二粘结剂的质量百分数为2%~4%。
8、在其中一些实施方式中,所述第一活性层的面密度为4mg/cm2~8mg/cm2。
9、在其中一些实施方式中,所述导电层的面密度为0.1mg/cm2~1mg/cm2。
10、在其中一些实施方式中,所述第二活性层的面密度为4mg/cm2~8mg/cm2。
11、在其中一些实施方式中,所述第一活性材料和所述第二活性材料各自独立地选自磷酸铁锂、磷酸锰铁锂、镍钴锰酸锂、钴酸锂、锰酸锂中的一种或多种。
12、在其中一些实施方式中,所述第一导电剂、所述第二导电剂和所述第三导电剂各自独立地选自炭黑、乙炔黑、碳纤维、鳞片石墨、碳纳米管、石墨烯中的一种或多种。
13、在其中一些实施方式中,所述第一粘结剂和所述第二粘结剂各自独立地选自聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚丙烯酸中的一种或多种。
14、在其中一些实施方式中,所述正极集流体的两相对表面上均设置有依次层叠设置的所述第一活性层、所述导电层以及所述第二活性层。
15、第二方面,本申请提供一种正极极片的制备方法,包括如下步骤:
16、于正极集流体的表面上形成依次层叠设置的第一活性层、导电层以及第二活性层;
17、其中,所述导电层的材料包括第一导电剂和分散剂。
18、在其中一些实施方式中,所述第一活性层通过如下方法进行制备:使用第一浆料于所述正极集流体的表面上制备所述第一活性层;所述第一浆料包括第一混合原料和分散介质,所述第一混合原料包括质量百分数为90%~96%的第一活性材料、质量百分数为2%~6%的第二导电剂以及质量百分数为2%~4%的第一粘结剂。
19、在其中一些实施方式中,所述导电层通过如下方法进行制备:使用第二浆料于所述第一活性层的表面上制备所述导电层;所述第二浆料包括第二混合原料和分散介质,所述第二混合原料中,所述第一导电剂和所述分散剂的质量比为(2~5):1。
20、在其中一些实施方式中,所述第二活性层通过如下方法进行制备:使用第三浆料于所述导电层的表面上制备所述第二活性层;所述第三浆料包括第三混合原料和分散介质,所述第三混合原料包括质量百分数为90%~96%的第二活性材料、质量百分数为2%~6%的第三导电剂以及质量百分数为2%~4%的第二粘结剂。
21、在其中一些实施方式中,所述第一混合原料占所述第一浆料的质量百分数为10%~60%。
22、在其中一些实施方式中,所述第二混合原料占所述第二浆料的质量百分数为1.5%~12%。
23、在其中一些实施方式中,所述第三混合原料占所述第三浆料的质量百分数为10%~60%。
24、第三方面,本申请提供一种二次电池,包括上述任一项所述的正极极片或者上述任一项所述的正极极片的制备方法制备的正极极片。
25、第四方面,本申请提供一种用电装置,包括上述的二次电池。
26、上述正极极片中,包括位于正极集流体表面上的依次层叠设置的第一活性层、导电层以及第二活性层,即正极极片具有三明治夹心结构。在第一活性层和第二活性层之间增加一层导电层,能够提高正极极片的整体导电性能。将该正极极片应用于电池时,能够提升电池的倍率性能,同时,还能够使电池在大倍率放电时具有较低的温度上升值,从而使电池具有较高的循环寿命。
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1.一种正极极片,其特征在于,包括正极集流体,以及依次层叠设置于所述正极集流体表面上的第一活性层、导电层以及第二活性层;所述导电层的材料包括第一导电剂和分散剂。
2.根据权利要求1所述的正极极片,其特征在于,所述第一活性层的材料包括第一活性材料、第二导电剂和第一粘结剂;和/或,
3.根据权利要求2所述的正极极片,其特征在于,按占所述第一活性层的质量百分数计,所述第一活性材料的质量百分数为90%~96%,所述第二导电剂的质量百分数为2%~6%,所述第一粘结剂的质量百分数为2%~4%;和/或,
4.根据权利要求3所述的正极极片,其特征在于,所述第一活性材料和所述第二活性材料各自独立地选自磷酸铁锂、磷酸锰铁锂、镍钴锰酸锂、钴酸锂、锰酸锂中的一种或多种;和/或,
5.根据权利要求1所述的正极极片,其特征在于,所述第一活性层的面密度为4mg/cm2~8mg/cm2;和/或,
6.根据权利要求1~5任一项所述的正极极片,其特征在于,所述正极集流体的两相对表面上均设置有依次层叠设置的所述第一活性层、所述导电层以及所述第二活性层。
>7.一种正极极片的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
8.根据权利要求7所述的正极极片的制备方法,其特征在于,所述第一活性层通过如下方法进行制备:使用第一浆料于所述正极集流体的表面上制备所述第一活性层;所述第一浆料包括第一混合原料和分散介质,所述第一混合原料包括质量百分数为90%~96%的第一活性材料、质量百分数为2%~6%的第二导电剂以及质量百分数为2%~4%的第一粘结剂;和/或,
9.根据权利要求8所述的正极极片的制备方法,其特征在于,所述第一混合原料占所述第一浆料的质量百分数为10%~60%;和/或,
10.一种二次电池,其特征在于,包括权利要求1~6任一项所述的正极极片或者权利要求7~9任一项所述的正极极片的制备方法制备的正极极片。
11.一种用电装置,其特征在于,包括权利要求10所述的二次电池。
...【技术特征摘要】
1.一种正极极片,其特征在于,包括正极集流体,以及依次层叠设置于所述正极集流体表面上的第一活性层、导电层以及第二活性层;所述导电层的材料包括第一导电剂和分散剂。
2.根据权利要求1所述的正极极片,其特征在于,所述第一活性层的材料包括第一活性材料、第二导电剂和第一粘结剂;和/或,
3.根据权利要求2所述的正极极片,其特征在于,按占所述第一活性层的质量百分数计,所述第一活性材料的质量百分数为90%~96%,所述第二导电剂的质量百分数为2%~6%,所述第一粘结剂的质量百分数为2%~4%;和/或,
4.根据权利要求3所述的正极极片,其特征在于,所述第一活性材料和所述第二活性材料各自独立地选自磷酸铁锂、磷酸锰铁锂、镍钴锰酸锂、钴酸锂、锰酸锂中的一种或多种;和/或,
5.根据权利要求1所述的正极极片,其特征在于,所述第一活性层的面密度为4mg/cm2~8mg/cm2;和/或,
6.根据权利要求1~5任一项所述的正极极片,其特...
【专利技术属性】
技术研发人员:唐少青,
申请(专利权)人:惠州拓邦电气技术有限公司,
类型:发明
国别省市:
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