[發明專利]一種電池正極極片及其制備方法

有效

• 申請號: 201911007615.6
• 申請日: 2019-10-22
• 公開（公告）號: CN110729454B
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 鄭鐘煥
• 申請（專利權）人: 深圳中華自行車（集團）股份有限公司
• 主分類號: H01M4/131
• 分類號: H01M4/131;H01M4/1391;H01M4/36;H01M4/505;H01M4/62;H01M10/052
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本發明涉及鋰電池的技術領域，公開了一種電池正極極片，包括正極集流體以及設置在正極集流體至少一個表面上的正極膜片，正極集流體為鋁箔；按重量份數計，正極膜片包括如下重量份數的組分：正極活性材料；6?8份水性粘合劑；1?2份導電劑；正極活性材料包括如下重量份的組分：70?80份錳酸鋰；10?15份納米碳球；2?3份對苯二甲酸。本發明具有以下優點和效果：納米碳球可與錳酸鋰緊密結合，在錳酸鋰中起較好的物理交聯作用，使正極活性材料的結構密度得到提高，繼而有利于提高正極極片的壓實密度，以增大電池的放電容量，提高鋰離子電池的利用率；且水性粘合劑取代了正極材料PVDF體系溶劑NMP的使用，降低成本的同時也更環保。

技術領域

本發明涉及電池的技術領域，尤其是涉及一種電池正極極片及其制備方法。

背景技術

電池廣泛應用于手機、平板電腦、可穿戴設備、移動電源、電子煙、各種數碼產品、電動工具、動力、儲能等領域，其市場應用廣、潛力大。鋰離子電池的正極片一般包括正極金屬基片如銅箔、鋁箔等和涂覆于正極金屬基片外的正極涂層，正極涂層的組分一般包括正極活性物質、正極粘結劑和正極導電劑。

鋰電池在制作過程中，壓實密度對電池性能有較大的影響。壓實密度與極片比容量、效率、內阻、以及電池循環性能有密切的關系；一般來說，在材料允許的壓實范圍內，極片壓實密度越大，電池的容量就能做的越高，所以壓實密度也被視為材料能量密度的參考指標之一。

現有技術中使用的正極活性材料為錳酸鋰時，由于錳酸鋰的壓實密度較小，容易造成正極極片的壓實密度不高的問題，導致電池容量較小，因此仍有待改進。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明在于提供一種電池正極極片，有利于提高正極極片的壓實密度，達到增大電池的放電容量，提高鋰離子電池的利用率的目的。

為實現上述目的，本發明提供了如下技術方案：

一種電池正極極片，包括正極集流體以及設置在正極集流體至少一個表面上的正極膜片，

正極集流體為鋁箔；按重量份數計，所述正極膜片包括如下重量份數的組分：

正極活性材料；

6-8份水性粘合劑；

1-2份導電劑；

所述正極活性材料包括如下重量份的組分：

70-80份錳酸鋰；

10-15份納米碳球；

2-3份對苯二甲酸。

通過采用上述技術方案，通過加入納米碳球填充錳酸鋰分子間的間隙，以活性較高的對苯二甲酸作為溶劑，使錳酸鋰和納米碳球的結合更易于實現，納米碳球的加入可與錳酸鋰緊密結合，在錳酸鋰中起較好的物理交聯作用，從而使正極活性材料的結構密度得到提高，繼而有利于提高正極極片的壓實密度，有利于增大電池的放電容量，減小內阻，減小極化損失，延長電池的循環壽命，提高鋰離子電池的利用率。

本發明進一步設置為：按重量份數計，所述正極活性材料還包括0.5-1份四乙氧基硅烷和0.1-0.2份過硫酸銨。

通過采用上述技術方案，在過硫酸銨的引發作用下，四乙氧基硅烷可對納米碳球的表面進行改性使其與錳酸鋰的結合更穩定，由此避免了大量納米碳球的加入導致納米碳球與錳酸鋰的結合不夠緊密，無法起物理交聯的作用，并使納米粒子從錳酸鋰中脫離出來磨損錳酸鋰而增大對錳酸鋰的磨耗量；另外，四乙氧基硅烷的加入可使正極活性材料的表面更光滑，有利于提高壓實密度。

本發明進一步設置為：按重量份數計，所述正極活性材料還包括0.2-0.3份N-羥甲基丙烯酰胺。