[發明專利]一種雙層結構正極極片、及其制備方法和用途

在審

• 申請號: 201811450509.0
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN109560249A
• 公開（公告）日: 2019-04-02
• 發明（設計）人: 巫湘坤;張鎖江;宋開放;張蘭;陳占
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所;河北艾普艾科技發展有限公司
• 主分類號: H01M4/131
• 分類號: H01M4/131;H01M4/136;H01M4/1391;H01M4/1397;H01M4/04;H01M10/0525
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

1.一種雙層結構正極極片，其特征在于，所述正極極片包括集流體和分別設置于所述集流體兩側的正極活性單元；

所述正極活性單元包括在所述集流體一側依次設置的第一電極材料層和第二電極材料層。

2.如權利要求1所述的雙層結構正極極片，其特征在于，所述第一電極材料層的孔隙率小于第二電極材料層的孔隙率；

優選地，所述第一電極材料層的孔隙率為15％～22％；

優選地，所述第二電極材料層的孔隙率為25％～50％。

3.如權利要求1或2所述的雙層結構正極極片，其特征在于，所述第一電極材料層的厚度為40～125μm；

優選地，所述第二電極材料層的厚度為60～165μm。

4.如權利要求1-3之一所述的雙層結構正極極片，其特征在于，所述正極活性單元的面密度為50～80mg/cm²；

優選地，所述第一電極材料層的面密度為15～56mg/cm²；

優選地，所述第二電極材料層的面密度為15～56mg/cm²；

優選地，所述集流體為鋁箔，優選厚度為7～25μm；

優選地，所述正極活性單元中第一電極材料層的含量為30wt％～70wt％；

優選地，所述正極活性單元中第一電極材料層和第二電極材料層的組成相同，所述正極活性單元的組成按質量百分數計，包括以下組分：

正極材料 95％～98％

導電劑 1％～2.5％

粘結劑 1％～2.5％；

所述材料層各組分質量百分數之和計為100％。

5.一種如權利要求1-4之一所述雙層結構正極極片的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟：

(1)將正極材料、導電劑和粘結劑混合，制得混合物，將所述混合物和溶劑混合得到電極漿料；

(2)按照預定的孔隙率，將所述電極漿料在集流體兩側依次涂覆第一涂覆層和第二涂覆層，得到雙層結構正極極片。

6.如權利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述混合物內正極材料、導電劑和粘結劑的質量比為95～98:1～2.5:1～2.5；

優選地，所述電極漿料內混合物和溶劑的質量比為1.5～4:1；

優選地，所述正極材料包括鈷酸鋰、鎳鈷錳酸鋰、錳酸鋰、鎳錳酸鋰、鎳鈷鋁酸鋰、磷酸鐵鋰或富鋰錳中的任意一種；

優選地，所述導電劑包括炭黑、科琴黑、碳納米管和導電石墨中的任意一種或至少兩種的組合；

優選地，所述粘結劑為聚偏氟乙烯；

優選地，所述溶劑為N-甲基吡咯烷酮。

7.如權利要求5或6所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述涂覆的過程包括：將所述電極漿料在集流體兩側表面分別涂覆第一涂覆層，對第一涂覆層進行一次輥壓，然后將所述電極漿料在輥壓后的第一涂覆層上涂覆第二涂覆層，最后進行二次輥壓，制得雙層結構正極極片；

優選地，所述第一涂覆層的涂覆面密度為15～56mg/cm²；

優選地，所述第二涂覆層的涂覆面密度為15～56mg/cm²；

優選地，所述一次輥壓后第一涂覆層的厚度為40～125μm；

優選地，所述二次輥壓后第二涂覆層的厚度為60～165μm。