[發明專利]一種多層正極片、正極片的制作方法以及鋰離子電池

在審

• 申請號: 201410833218.5
• 申請日: 2014-12-29
• 公開（公告）號: CN104600244A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 童焰;劉志偉
• 申請（專利權）人: 惠州市恒泰科技有限公司
• 主分類號: H01M4/131
• 分類號: H01M4/131;H01M4/136;H01M4/1391;H01M4/1397;H01M10/0525
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 任海燕

技術領域

本發明屬于電池技術領域，具體涉及一種多層正極片、正極片的制作方法以及鋰離子電池。

背景技術

目前鋰離子電池制造行業普遍采用石墨負極、合金負極作為負極材料，在充電后由于成膜損耗，導致鋰源損失，從而使正極材料克容量發揮衰減，導致使用利用率低（約92%），而實際，半電池測試顯示，其正極材料利用率可以達到98%左右，有將近6%的活性物質純屬資源浪費，如鈷酸鋰、磷酸鐵鋰、錳酸鋰等。目前成熟化的技術主要是混合正極，如鈷酸鋰與鎳鈷錳酸鋰或鎳錳酸鋰混合，錳酸鋰與鎳鈷錳酸鋰混合等，采用這種方式雖然可以提升材料利用率，但是材料的其余優良特性無法得到發揮，有的甚至劣化。加工成本比混合前更高，如倍率性能衰降，壓實降低、導電率降低、高內阻等等，造成顧此失彼；另外不同的鋰離子電池正極安全性能均有差異，其中鈷酸鋰、鎳鈷錳酸鋰等材料安全較差，錳酸鋰、磷酸鐵鋰安全性能較好，如果將材料直接混合在一起一并不能達到改善安全性能的效果，通過采用多層涂覆配合使用可以明顯提升電池的安全性能。

因此如何提高正極材料的利用率，降低成本，提高容量，提升鋰離子電池的安全性能成為電池生產企業的發展趨勢和方向。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種提高正極材料利用率提升克容量的多層正極片、正極片的制作方法以及鋰離子電池。

為了解決上述技術問題，本發明采用如下方案實現：一種多層正極片，包括集流體和涂布在集流體表面電極材料層；所述的電極材料層包括一層或一層以上的混合漿料層；混合漿料層逐層涂覆在集流體表面。

其中，所述的混合漿料層為正極材料、導電劑以及粘結劑的混合物。

其中，所述的正極材料為鈷酸鋰、鎳鈷錳酸鋰、錳酸鋰、鎳錳酸鋰、鎳鈷鋁酸鋰、磷酸亞鐵鋰、富鋰錳其中一種或多種任意比例的混合物。

其中，所述的混合物的各材料的重量百分比混合比例為：正極材料90%～99.5%、導電劑0%～5%、粘結劑0.5%～5%。

一種多層正極片的制作方法，包括以下步驟：

（1）選取兩種或兩種以上的正極材料，并分別對正極材料進行烘干；

（2）將選取的正極材料分別與導電劑、粘合劑以及分散劑按照一定的比例混合，攪拌均勻，分別制得漿料；選取導電劑和粘結劑，并粘結劑制成膠液，然后導電劑置于膠液內進行分散，最后將烘干后的正極材料加入膠液中進行充分攪拌，制成混合漿料，正極材料與導電劑以及結合劑按照一定的比例制得不同的混合漿料；所述的粘結劑為非溶液時，增加分散劑溶解，將粘結劑和分散劑放入容器內攪拌成膠液；所述的粘結劑為溶液時，不使用分散劑；

（3）將混合漿料依次涂布于集流體表面，并逐層進行烘干；烘干的溫度控制為：70℃-120℃；

（4）將涂布有混合漿料的集流體進行滾壓制得電極；壓實時，正極材料的壓實密度按比例計算范圍得出；

（5）滾壓后的電極進行切割分條，形成多層正極片。

其中，所述的粘結劑采用聚偏氟乙烯；所述的分散劑采用N-甲基吡咯烷酮。

一種鋰離子電池，包含所述的多層正極片。

與現有技術相比，本發明的正極片采用多層結構，其中不同層之間可以采用相同或不同的電極材料制成，提高了正極活性材料的利用率，使正極材料的利用率達到95％-98％，提高了克容量；通過添加結構穩定、安全性能較好的活性材料涂層，可以在起到配合提升材料利用率的同時提升鋰離子電池的安全性能。

附圖說明

圖1?為本發明實施例1中兩層正極片剖視圖。

圖2為本發明實施例3中包含兩層正極片的鋰離子電池的結構示意圖。

圖3為圖2中的A部放大圖。

圖4?為本發明實施例4中三層正極片剖視圖。

圖5為本發明實施例6中包含三層正極片的鋰離子電池的結構示意圖。

圖6為圖5中的B部放大圖。

具體實施方式

為了讓本領域的技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合附圖對本發明作進一步闡述。

實施例1??一種兩層正極片