[發明專利]二次鋰離子電池的正極極片及其制備方法

無效

• 申請號: 200810029727.7
• 申請日: 2008-07-24
• 公開（公告）號: CN101635344A
• 公開（公告）日: 2010-01-27
• 發明（設計）人: 王岳利;胡海波;吳凱;陳衛
• 申請（專利權）人: 東莞新能源科技有限公司;東莞新能源電子科技有限公司
• 主分類號: H01M4/02
• 分類號: H01M4/02;H01M4/62;H01M4/58;H01M4/48;H01M4/04
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司
• 代理人: 劉延喜;王基才

技術領域

本發明涉及一種二次鋰離子電池，尤其是一種二次鋰離子電池的正極極片及其制備方法。

背景技術

隨著現代社會的發展，各種移動設備如攝像機、筆記本電腦、便攜式DVD、數碼相機等得到了越來越廣泛的應用，因而需要大量的高能電池。同時，這些移動設備的微型化發展趨勢也對電池的安全性能提出了很高的要求。

二次鋰離子電池是一種具備較高能量密度的電池，因而被廣泛應用于各種移動設備中。在現有技術中，二次鋰離子電池一般采用卷繞或疊片的方式制作電池芯，即通過對正極極片、負極極片以及隔離在兩種極片之間的隔離膜進行卷繞或疊片而得到電池芯。其中，前述正極極片是通過將漿料單層雙面的涂布于鋁箔上制成的，鋁箔作為正極集流體，干燥后的漿料即為正極的膜片。

但是，當電池芯上發生非正常短路時，用上述方法制成的正極極片上的單層膜片易于從正極集流體上脫落，因而無法再對鋁箔形成保護，以致短路的電池芯出現燃燒、爆炸等安全問題。

發明內容

本發明的目的在于：提供一種膜片不易脫落的二次鋰離子電池正極極片及其制備方法，以提高鋰離子電池芯的安全性能。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種二次鋰離子電池的正極極片，其包括正極集流體和雙面涂布于正極集流體的膜片，所述膜片包括至少兩層膜片層，所述至少兩層膜片層的構成材料或配比不同，具有不同的層間導電率。

所述膜片層的層數為兩層或三層。

所述每一膜片層都包括正極活性物質，且任意兩層膜片層的正極活性物質都不相同。

所述每一膜片層還包括導電劑和粘結劑，所有膜片層中的正極活性物質、導電劑、粘結劑的重量比為94-97∶3-1.5∶3-1.5。

所述每一膜片層中的正極活性物質、導電劑、粘結劑的重量比都為96.0∶2.0∶2.0。

所述每一膜片層的導電劑都為Super-P、粘結劑都為PVDF、正極活性物質則為LiMnO₂、LiCoO₂和LiNiCoMnO₂中的一種。

所述每一膜片層都具有不同的厚度和孔隙率。

為了解決上述技術問題，本發明還提供了一種二次鋰離子電池正極極片的制備方法，其包括以下步驟：將正極活性物質、導電劑、粘結劑按預定重量比加入適量溶劑中，混合并攪拌均勻，得到一種正極涂布漿料；將上述漿料涂布于作為正極集流體的箔材兩面，形成第一層膜片層，并對其進行冷壓；將另一種正極活性物質、導電劑、粘結劑按預定重量比加入適量溶劑中，混合并攪拌均勻，得到另一種正極涂布漿料；將上述另一種漿料涂布于第一層膜片層上，形成層間導電率不同于第一層膜片層的第二層膜片層，并對上述經過雙層涂布的箔材進行冷壓；以及，對上述經過雙層涂布的箔材進行分條、焊接，制成正極極片。

在配制每一種正極涂布漿料時，可以通過調節溶劑的用量來調節漿料的粘度。

相對于現有技術，本發明二次鋰離子電池正極極片上的多層膜片層分別具有不同的層間導電率，因此即使電池芯上發生不正常內部短路，多層結構的膜片也不易于從正極集流體上脫落，從而能更有效地保護集流體，保證電池芯的安全。

附圖說明

下面結合附圖和各個具體實施方式，對本發明及其有益技術效果進行詳細說明，其中：

圖1為本發明正極極片的第一實施方式的結構示意圖。

圖2為本發明正極極片的第二實施方式的結構示意圖。

圖3為本發明正極極片的第三實施方式的結構示意圖。

圖4為本發明正極極片的第四實施方式的結構示意圖。

圖5為本發明正極極片的第五實施方式的結構示意圖。

具體實施方式

為了解決電池芯短路時單層正極膜片易于從正極集流體上脫落的問題，本發明正極極片對集流體采用多層膜片涂布，以提高鋰離子電池芯的安全性能。

請參閱圖1，為本發明正極極片的第一實施方式的結構示意圖。本實施方式的正極集流體為鋁箔13，并對鋁箔13采用了兩層膜片11、12的涂布結構。本實施方式的正極極片制備方法為：

首先，將正極活性物質LiMnO₂(錳酸鋰)、導電劑Super-P(導電碳黑)、粘結劑PVDF(聚偏二氟乙烯)按照重量比96.0∶2.0∶2.0加入一定量溶劑NMP(N-甲基吡咯烷酮)中，混合并攪拌均勻，在攪拌過程中通過增加NMP的用量來調節混合物的粘度，從而得到正極涂布漿料A。