[發明專利]一種多層正極片電極結構及其制備方法、正負極電池結構

在審

• 申請號: 201911409827.7
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111129428A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 楊麗蘭
• 申請（專利權）人: 曙鵬科技（深圳）有限公司
• 主分類號: H01M4/131
• 分類號: H01M4/131;H01M4/1391;H01M4/04;H01M10/0525
• 代理公司: 深圳眾鼎專利商標代理事務所(普通合伙) 44325
• 代理人: 黃章輝

為克服現有技術中提高電池放電倍率性能不能兼顧電池的能量密度，且生產操作復雜需要配套的工藝和設備的問題，本發明提供一種多層正極片電極結構，包括以下結構，第一活性物質層、第二活性物質層以及集流體，第一活性物質層涂布于集流體上，第二活性物質層涂布于第一活性物質層上背離所述集流體的一側，第一活性物質層包括第一活性物質，第二活性物質層包括第二活性物質，第一活性物質的顆粒D50粒徑大于第二活性物質的顆粒D50粒徑。同時，本發明還公開了多層正極片電極結構的制備方法和一種正負極電池結構。本發明提供的多層正極片電極結構提高電池放電倍率性能并能兼顧電池的能量密度，而且生產操作簡易不需額外配套的工藝和設備。

技術領域

本發明屬于鋰離子電池材料技術領域，具體涉及一種多層正極片電極結構及其制備方法、正負極電池結構。

背景技術

依靠智能手機和平板電腦等終端應用產品的快速增長，軟包鋰離子電池市場規模也隨之快速增長。但隨著終端應用產品普及程度的提高，終端用戶對產品的應用體驗越來越高。同時電池廠商的市場競爭也日益劇烈，為了搶占更高的市場占有率及新的盈利增長點，不少電池廠商投向了盈利較高，競爭程度較低的高倍率軟包電池領域。目前高倍率軟包電池主要應用在航拍無人機，電動玩具、電子煙等市場。因此高倍率放電電池技術的積累對企業未來發展有著重要影響。

當前軟包電池提升高倍率放電的方法主要有以下兩種方法：其中一種，降低電池極片面密度，采用薄涂布的涂布方式和高電導率電解液降低電池的極化，從而提升電池的倍率性能。但此方法對會對電池的能量密度有較大的降低；另外一種，采用多極耳卷繞結構方式，通過降低電池的物理電阻的方式從而提升電池的倍率性能。盡管此方法對電池的能量密度損耗不是很大，但需要配套的工藝和設備。

因此，本發明提供一種電池的高能量密度，生產操作簡易不需額外配套的工藝和設備，并能大幅提升電池的放電倍率性能的電極結構。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術中提高電池放電倍率性能不能兼顧電池的能量密度，且生產操作復雜需要配套的工藝和設備的問題，提供一種多層正極片電極結構。

本發明解決上述問題所采用的技術方案如下：

一方面，本發明提供了一種多層正極片電極結構，包括以下結構：

第一活性物質層、第二活性物質層以及集流體，第一活性物質層涂布于集流體上，第二活性物質層涂布于第一活性物質層上背離集流體的一側，第一活性物質層包括第一活性物質，第二活性物質層包括第二活性物質，第一活性物質的顆粒D50粒徑大于第二活性物質的顆粒D50粒徑。

可選地，第一活性物質的D50粒徑為14μm～18μm，第二活性物質的D50粒徑為3.5μm～7.5μm。

可選地，第一活性物質層包括以下重量組分：

第一活性物質95～98份、第一導電材料0.5～2份和第一粘結劑1～2份；

第二活性物質層包括以下重量組分：

第二活性物質95～98份、第二導電材料0.5～2份和第二粘結劑1～2份。

可選地，第一活性物質和第二活性物質為鈷酸鋰材料，鈷酸鋰材料包括4.2V、4.35V、4.4V、4.45V和4.5V的摻雜改性鈷酸鋰材料以及體相摻雜+表面包覆鈷酸鋰材料中的一種，摻雜改性鈷酸鋰材料包括鈷酸鋰材料中摻雜元素Mg、Al、Ti和Zr中的一種或多種，體相摻雜+表面包覆鈷酸鋰材料包括鈷酸鋰材料中摻雜元素Mg、Al、Ti和Zr的化合物中的一種或多種。

可選地，第一導電材料包括石墨、超級導電炭黑和碳納米管中的一種或多種，第二導電材料包括石墨、超級導電炭黑和碳納米管中的一種或多種。

可選地，第一粘結劑為聚偏氟乙烯和第二粘結劑為聚偏氟乙烯。