[發明專利]一種可充放固體電池用多功能復合正極片、制備方法及二次電池

有效

• 申請號: 202010132215.4
• 申請日: 2020-02-29
• 公開（公告）號: CN111326708B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 凌仕剛;李山山;朱衛泉;蘇迎春
• 申請（專利權）人: 天津國安盟固利新材料科技股份有限公司;中信國安盟固利電源技術有限公司
• 主分類號: H01M4/13
• 分類號: H01M4/13;H01M50/59;H01M50/586;H01M4/62;H01M4/139;H01M10/0525
• 代理公司: 北京康思博達知識產權代理事務所(普通合伙) 11426
• 代理人: 劉冬梅;范國鋒

1.一種可充放固體電池用多功能復合正極片的制備方法，其特征在于，所述多功能復合正極片包括正極集流體層和離子導通電子絕緣層以及位于正極集流體層和離子導通電子絕緣層之間的正極活性物質層；

所述正極活性物質層包括多個正極活性物質組件，所述正極活性物質組件由正極材料、粘結劑、電子導電添加劑和離子導電添加劑制得，

所述正極活性物質層與所述離子導通電子絕緣層可通過二維或三維堆垛結構分布；

所述方法包括按質量比稱取正極材料、電子導電添加劑、離子導電添加劑和粘結劑，并逐步加入到溶劑NMP中，控制固含量為40％～60％，攪拌均勻，得到混合漿料，將混合漿料涂布于正極集流體層上，根據正極活性物質層的結構設計，形成其他正極活性物質組件，再在正極活性物質層上制備離子導通電子絕緣層，得到多功能復合正極片；所述正極材料為鎳鈷錳酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰中的一種或幾種；

所述離子導電添加劑選自雙三氟甲基磺酰亞胺鋰、納米磷酸鈦鋁鋰、聚環氧乙烷中的一種或幾種；

粘結劑選自聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚丙烯酸甲酯中的一種或幾種；

電子導電添加劑選自炭黑、碳納米管、石墨烯中的至少一種；

正極活性物質組件中，正極材料的質量分數為50％-99.6％，粘結劑的質量分數為0.2％-20％，電子導電添加劑的質量分數為0.2％-15％，離子導電添加劑的質量分數為0.05％-40％，正極材料、粘結劑、電子導電添加劑和離子導電添加劑的質量分數之和為100％；

正極集流體層基材的厚度為16μm，正極活性物質層與離子導通電子絕緣層的厚度之和為80～150μm；

所述多個正極活性物質組件以二維層狀結構或三維堆垛結構分布；

離子導通電子絕緣層包括離子導電材料，所述離子導電材料由聚環氧乙烷、聚甲基丙烯酸甲酯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、磷酸鈦鋁鋰、鋰鑭鋯氧化合物、鋰鍺磷硫化合物、鋰磷氮氧化合物、鋰鑭鈦氧化合物、六氟磷酸鋰、四氟硼酸鋰、雙三氟甲基磺酰亞胺鋰、聚丙烯碳酸脂、聚乙烯碳酸脂中的至少一種通過物理或化學鍵作用構成。

2.根據權利要求1所述的可充放固體電池用多功能復合正極片的制備方法，其特征在于，所述多個正極活性物質組件為等間隔結構分布或三維叉齒結構分布，所述三維叉齒結構分布為齒形陣列結構分布。

3.根據權利要求2所述的可充放固體電池用多功能復合正極片的制備方法，其特征在于，所述多個正極活性物質組件為矩形齒陣列式分布、三角齒陣列式分布或梯形齒陣列式分布中的至少一種。

4.根據權利要求1所述的可充放固體電池用多功能復合正極片的制備方法，其特征在于，所述多個正極活性物質組件中的正極材料不同，正極材料的質量分數相同。

5.根據權利要求1所述的可充放固體電池用多功能復合正極片的制備方法，其特征在于，所述多個正極活性物質組件中的正極材料相同，正極材料的質量分數不同。