[發明專利]一種正極極片以及使用該正極極片的鋰離子電池

有效

• 申請號: 201811151916.1
• 申請日: 2018-09-29
• 公開（公告）號: CN110970613B
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 曾毓群;梁成都;盛長亮;黃華鋒;黃起森
• 申請（專利權）人: 寧德時代新能源科技股份有限公司
• 主分類號: H01M4/485
• 分類號: H01M4/485;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/131;H01M4/1315;H01M10/0525
• 代理公司: 北京匯思誠業知識產權代理有限公司 11444
• 代理人: 王剛;龔敏

1.一種正極極片，包括正極集流體，以及設置在所述正極集流體的至少一個表面上的正極活性物質層，其特征在于：

所述正極活性物質層包含式(1)所示的正極活性物質，

Li_xNi_yCo_zM_kMe_pO_rA_m 式(1)

在所述式(1)中，0.95≤x≤1.05，0≤y≤1，0≤z≤1，0≤k≤1，0≤p≤0.1，y+z+k+p＝1，1≤r≤2，0≤m≤2，m+r≤2，M選自Mn、Al中的一種或兩種，Me選自Zr、Zn、Cu、Cr、Mg、Fe、V、Ti、Y、Nb中的一種或幾種，A選自N、F、S、Cl中的一種或幾種；

在所述正極活性物質層遠離所述集流體的至少一個表面上設置有無機介電層，所述無機介電層不含粘結劑；所述無機介電層由多個納米團簇依靠分子間作用力緊密堆積形成，所述納米團簇的平均粒徑D1為5nm～200nm；所述無機介電層非連續、片層狀地覆蓋在所述正極活性物質顆粒的表面；

所述正極極片的電阻R不高于8ohm。

2.根據權利要求1所述的正極極片，其特征在于，所述納米團簇的平均粒徑D₁與所述無機介電層在所述正極活性物質層表面覆蓋的厚度T滿足：0.02*T≤D₁≤0.5*T。

3.根據權利要求2所述的正極極片，其特征在于，所述無機介電層在所述正極活性物質層表面覆蓋的厚度T為50nm～1000nm。

4.根據權利要求3所述的正極極片，其特征在于，所述無機介電層的厚度T為100nm～600nm。

5.根據權利要求4所述的正極極片，其特征在于，所述無機介電層的厚度T為200nm～500nm。

6.根據權利要求1所述的正極極片，其特征在于，所述無機介電層還覆蓋在所述正極活性物質層內部至少一部分間隙的內壁上。

7.根據權利要求6所述的正極極片，其特征在于，所述無機介電層在所述正極活性物質層內部間隙內壁覆蓋的厚度，在所述正極活性物質層厚度方向由最外層向內部逐漸減小。

8.根據權利要求1所述的正極極片，其特征在于，所述無機介電層在所述正極活性物質層厚度方向蔓延的深度H為所述正極活性物質層厚度的1/1000～1/10。

9.根據權利要求1所述的正極極片，其特征在于，所述無機介電層中含有Al的氧化物、AlO(OH)、Al的氮化物、Al的氟化物、Si的氧化物、Si的氮化物、Si的氟化物、Ti的氧化物、Ti的氮化物、Ti的氟化物、Zn的氧化物、Zn的氮化物、Zn的氟化物、Mg的氧化物、Mg的氮化物、Mg的氟化物、Zr的氧化物、Zr的氮化物、Zr的氟化物、Ca的氧化物、Ca的氮化物、Ca的氟化物、Ba的氧化物、Ba的氮化物、Ba的氟化物中的至少一種。

10.根據權利要求1所述的正極極片，其特征在于，所述正極活性物質層還包含式(2)所示的正極活性物質，

Li_1+zMn_cMe’_2-cO_4-dA’_d 式(2)

所述式(2)中，-0.1≤z≤0.2，0c≤2，0≤d1，Me’包括Ni、Fe、Cr、Ti、Zn、V、Al、Mg、Zr及Ce中的一種或多種，A’包括S、N、F、Cl、Br及I中的一種或多種。

11.根據權利要求1所述的正極極片，其特征在于，所述正極極片的壓實密度為3.2g/cm³～3.9g/cm³，所述正極極片的孔隙率為2％～30％。