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【技术实现步骤摘要】
本申请属于二次电池,具体涉及一种正极片、锂离子电池和用电设备。
技术介绍
1、近年来,随着智能手机、笔记本电脑等便携电子设备的广泛普及以及新能源汽车、电动(自行)车等移动交通工具的迅猛发展,锂离子电池的各种性能受到越来越多的重视。其中,为了缩短充电时间,提升使用者的消费体验,电池的快充性能逐渐成为各种用电设备的标准配置,因此提升电池快充性能对于提升市场竞争力至关重要。
2、但是,现有电池生产技术中,快充还存在一些问题,这主要是因为极片在充放电过程中,散热能力有限,提升电池快充倍率后,电池发热严重,尤其是大电池在快速充放电过程中温度可能会超过70℃(正常保护温度≤60℃),温度过高,会导致电解液分解,产生副反应,降低了电池保液量,严重影响电池循环性能和安全性能。
技术实现思路
1、因此,本申请要解决的技术问题在于克服现有技术中的锂离子电池在快速充放电过程中温升较高、严重影响电池循环性能和安全性能等缺陷,从而提供一种正极片、锂离子电池和用电设备。
2、为此,本申请提供如下技术方案:
3、根据本申请的一个方面,提供一种正极片,包括:
4、集流体,在其自身厚度方向具有相对的两个表面;
5、活性层,涂覆在所述集流体的至少一个表面上,所述活性层中包括导热复合材料,其中,所述导热复合材料包括内核以及包覆在所述内核至少部分表面的导电包覆层,所述内核包括氮化铝或氮化硼中的至少一种。
6、在一些可选地实施方式中,以所述活性层的总质
7、在一些可选地实施方式中,以所述活性层的总质量计,所述内核的质量占比可以为0.5%-3.0%。作为示例,所述内核的质量占比可以为0.5%,0.85%,1.0%,1.3%,1.5%,1.8%,2.0%,2.35%,2.55%,2.85%,3.0%,或处于以上任何数值所组成的范围内。
8、在一些可选地实施方式中,所述导电包覆层包括石墨烯或碳纳米管中的至少一种,优选地,所述导电包覆层包括石墨烯。
9、在一些可选地实施方式中,所述内核的平均粒径为50-300nm。作为示例,所述内核的平均粒径为50nm,80nm,100nm,130nm,150nm,180nm,200nm,230nm,250nm,270nm,300nm,或处于以上任何数值所组成的范围内。
10、在一些可选地实施方式中,所述活性层中还包括正极活性材料、导电剂和粘结剂。
11、在一些可选地实施方式中,以所述活性层的总质量计,所述活性层中,所述正极活性材料、所述导电剂、所述粘结剂的质量比为95-98.2:0.3-2.0:1.5-3.0。作为示例,所述活性层中所述正极活性材料、所述导电剂、所述粘结剂的质量比可以为95:2.0:3.0,96:1.5:2.5,96.5:1.5:2.0,97:1.5:1.5,97.5:0.5:2.0,98.2:0.3:1.5,或处于以上任何数值所组成的范围内。
12、在一些可选地实施方式中,所述正极活性材料为领域内常规正极活性材料,可根据锂离子电池的具体使用需求进行选择,作为示例,所述正极活性材料包括但不限于磷酸铁锂、磷酸锰铁锂、镍钴锰酸锂中的至少一种;
13、和/或,所述导电剂为领域内常规地,包括但不限于导电炭黑、碳纳米管、碳纤维、石墨烯中的至少一种;
14、和/或,所述粘结剂为领域内常规地,包括但不限于聚偏氟乙烯、聚氨酯、聚乙烯醇中的至少一种。
15、根据本申请的又一方面,提供一种锂离子电池,包括上述的正极片。
16、在一些可选地实施方式中,还包括负极片、隔膜和电解液。
17、根据本申请的又一方面,提供一种用电设备,包括上述的锂离子电池。
18、本领域技术人员能够理解的是,本申请提供的锂离子电池包括极芯、电解液、结构件和壳体等,极芯、电解液、结构件均在所述壳体内;所述极芯包括本申请上述方面提供的正极片、负极片和隔膜,三者可通过叠片或卷绕的方式制作成极芯并通过高温热压成型。在电池充放电过程中,锂离子在正极片和负极片之间往返嵌入和脱出,电解液在正极片和负极片之间起到传导离子的作用,隔膜设置在正极片和负极片之间,主要起到防止正负极短路的作用,同时可以使锂离子通过。
19、作为示例,负极片包括负极集流体和负极活性材料层,负极集流体具有在其自身厚度方向上相对的两个表面,负极活性材料层设置在负极集流体相对的两个表面中的任意一者或两者之上。本申请的锂离子电池中使用的负极片的材料、组成及其制造方法可包括任何现有技术中公开的技术。
20、本申请的锂离子电池中使用的隔膜的材料和形状没有特别限制,其可包括任何现有技术中公开的技术。
21、本申请的锂离子电池中使用的电解液可包括任何现有技术中公开的技术。
22、本申请技术方案,具有如下优点:
23、本申请提供的正极片,包括:集流体,在其自身厚度方向具有相对的两个表面;活性层,涂覆在所述集流体的至少一个表面上,所述活性层中包括导热复合材料,其中,所述导热复合材料包括内核以及包覆在所述内核至少部分表面的导电包覆层,所述内核包括氮化铝或氮化硼中的至少一种。本申请提供的正极片,在活性层中添加了导热复合材料,其内核为高导热材料,配合在所述内核表面导电包覆层的设置,能够使导热复合材料在活性层中均匀分布,制作成锂离子电池后,在电池快充测试中,通过高导热性物质,可及时将快充产生的热量向外传递、散热,降低电池温度,可避免电池因温度过高而出现起火、爆炸,防止温度过高影响电池循环性能和安全性能。具体地,在内核的表面设置导电包覆层,主要是由于氮化铝颗粒或氮化硼颗粒本身是不导电的,直接添加的话会占用活性层本身的粘结剂和导电剂,以及氮化铝颗粒或氮化硼颗粒会与粘结剂粘连团聚,使其分散不均匀,降低活性层的导电性,增加极片电阻,增加电池充放电过程温升,影响电池性能;而使用导热复合材料,由于氮化铝或氮化硼内核被包覆于导电包覆层内,添加至活性层后不再额外占用活性层本身的粘结剂和导电剂,不影响极片原有导电性。
24、本申请提供的正极片,所述导电包覆层包括石墨烯、碳纳米管中的至少一种,石墨烯、碳纳米管可增加部分导电性,有利于进一步提升电池性能。
25、本申请实施例的额外层面及优点将部分地在后续说明中描述和显示,或是经由本申请实施例的实施而阐释。
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:
2.根据权利要求1所述的正极片,其特征在于,以所述活性层的总质量计,所述导热复合材料的质量占比为0.55%-3.5%。
3.根据权利要求1所述的正极片,其特征在于,以所述活性层的总质量计,所述内核的质量占比为0.5%-3.0%;
4.根据权利要求1所述的正极片,其特征在于,所述内核的平均粒径为50-300nm。
5.根据权利要求1-4任一项所述的正极片,其特征在于,所述活性层中还包括正极活性材料、导电剂和粘结剂。
6.根据权利要求5所述的正极片,其特征在于,所述活性层中,所述正极活性材料、所述导电剂、所述粘结剂的质量比为95-98.2:0.3-2.0:1.5-3.0。
7.权利要求5所述的正极片,其特征在于,所述正极活性材料包括磷酸铁锂、磷酸锰铁锂、镍钴锰酸锂中的至少一种;
8.一种锂离子电池,其特征在于,包括权利要求1-7任一项所述的正极片。
9.根据权利要求8所述的锂离子电池,其特征在于,还包括负极片、隔膜和电解液。
10.一种用电设
...【技术特征摘要】
1.一种正极片,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的正极片,其特征在于,以所述活性层的总质量计,所述导热复合材料的质量占比为0.55%-3.5%。
3.根据权利要求1所述的正极片,其特征在于,以所述活性层的总质量计,所述内核的质量占比为0.5%-3.0%;
4.根据权利要求1所述的正极片,其特征在于,所述内核的平均粒径为50-300nm。
5.根据权利要求1-4任一项所述的正极片,其特征在于,所述活性层中还包括正极活性材料、导电剂和粘结剂。
6.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员:徐小虎,李硕,李丽丽,
申请(专利权)人:浙江极氪智能科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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