[發明專利]一種高倍率鋰離子電池正極復合極片及其制備方法

有效

• 申請號: 201510948769.0
• 申請日: 2015-12-17
• 公開（公告）號: CN105406082A
• 公開（公告）日: 2016-03-16
• 發明（設計）人: 薛永;謝志懋
• 申請（專利權）人: 佛山市南海區欣源電子有限公司;廣東欣源智能電子有限公司
• 主分類號: H01M4/64
• 分類號: H01M4/64;H01M4/66;H01M4/13;H01M10/0525
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及電池制備領域，具體涉及鋰離子電池制備領域。

背景技術

目前鋰離子主要由正負極、電解液和隔膜等材料組成，影響電池性能的因素眾多，在集流體方面提高倍率性能其方法最為簡單，目前主要通過在集流體表面涂覆底涂液或通過采用網狀集流體提高其接觸面積，降低其極片內阻實現，在集流體表面涂覆底涂液雖然可以提高其極片的倍率性能，但是幅度有限、電池的倍率性依然能差、能量密度小，比如專利（CN201110151016.9）一種鋁箔預涂納米導電碳的配制及其涂覆方法，其制備出的鋰離子電池內阻雖然得到降低，但是其幅度不大，而且由于極片厚度的增加降低其極片的能量密度，為此在不降低鋰離子電池能量密度的條件下，提高鋰離子電池的倍率性能及其散熱性能成了本行業重要的課題。

發明內容

本發明公開了一種高倍率鋰離子電池正極復合極片及其制備方法，提高了鋰離子電池極片的倍率，同時提升了鋰離子電池的能量密度。

本發明提供一種高倍率鋰離子電池正極復合極片及其制備方法，正極片的中間設有網狀鋁箔1，網狀鋁箔1的上下兩面各設有活性物質層2,兩面活性物質層2的外部各設有導電層3。

網狀鋁箔1的孔隙率為25～65%，兩面活性物質層2的厚度相同，活性物質層2厚度為150～300μm，導電層厚度為2～20μm。

所述的活性物質層2由以下材料配比而成：

活性物質磷酸鐵鋰（LFP）70～90%、聚乙二醇雙丙烯酸酯1～7%、聚偏氟乙烯（PVDF）1～7%、LiO4離子1～2%、LiO6離子1～2%、鈦酸丁酯0.2～1.5%、聚氧化乙烯0.3～2.5%、聚乙二醇1～1.8%、。

所述的導電層3碳納米管5～10%、十二烷基苯磺酸鈉2～7%、聚丙烯氰10～15%、甲基哌啶氮氧化物2～3%、N-甲基吡咯烷酮70～92%；復合正極片的其制備方法包括以下步驟：

步驟①選取網狀鋁箔1厚度為15μm，孔隙率為25～65%；

步驟②通過涂布機在網狀鋁箔1表面涂覆活性物質層2；

步驟③通過噴涂機在活性物質層2表面涂覆導電液，干燥后導電液形成為導電層3，即完成。

采用網狀集流體，可以增大活性物質層與集流體的接觸面積，降低其鋰離子電池在大倍率條件下的內阻，并提高其散熱性能，同時網狀集流體中可以容納一部分活性物質，提高其極片的能量密度，從而提高鋰離子電池的能量密度。

采用活性物質層2和導電層3的材料降低電池極化，提高其鋰離子電池在大倍率條件下的充放電能力。

附圖說明

圖1是本發明的剖面圖。

圖1符號說明：網狀鋁箔1、活性物質層2、導電層3。

具體實施方式

如圖1所示，一種高倍率鋰離子電池正極復合極片及其制備方法，

實施例1：正極片的中間設有網狀鋁箔1，網狀鋁箔1的上下兩面各設有活性物質層2,兩面活性物質層2的外部各設有導電層3。

網狀鋁箔1的孔隙率為40%，兩面活性物質層2的厚度相同，活性物質層2厚度為280μm，導電層厚度為10μm。

所述的活性物質層2由以下材料配比而成：

活性物質磷酸鐵鋰（LFP）88%、聚乙二醇雙丙烯酸酯3%、聚偏氟乙烯（PVDF）3%、LiO4離子1.2%、LiO6離子1.2%、鈦酸丁酯0.75%、聚氧化乙烯1.6%、聚乙二醇1.25%、。

所述的導電層3碳納米管6.7%、十二烷基苯磺酸鈉3.6%、聚丙烯氰10.5%、甲基哌啶氮氧化物2.5%、N-甲基吡咯烷酮75.7%；復合正極片的其制備方法包括以下步驟：

步驟①選取網狀鋁箔1厚度為15μm，孔隙率為40%；

步驟②通過涂布機在網狀鋁箔1表面涂覆活性物質層2；

步驟③通過噴涂機在活性物質層2表面涂覆導電液，干燥后導電液形成為導電層3，制備出正極復合極片A1。

實施例2：正極片的中間設有網狀鋁箔1，網狀鋁箔1的上下兩面各設有活性物質層2,兩面活性物質層2的外部各設有導電層3。

網狀鋁箔1的孔隙率為30%，兩面活性物質層2的厚度相同，活性物質層2厚度為200μm，導電層厚度為2μm。

所述的活性物質層2由以下材料配比而成：

活性物質磷酸鐵鋰（LFP）85.56%、聚乙二醇雙丙烯酸酯4.5%、聚偏氟乙烯（PVDF）4.5%、LiO4離子1.6%、LiO6離子1.6%、鈦酸丁酯0..56%、聚氧化乙烯0.38%、聚乙二醇1.3%、。