[發(fā)明專利]一種鋰離子電池的正極極片及其制備方法和用途

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011078045.2
• 申請(qǐng)日: 2020-10-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112151889A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜雙龍;吳劍;魏成卓;熊后高;呂正中;劉金成
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 惠州億緯鋰能股份有限公司;湖北億緯動(dòng)力有限公司
• 主分類號(hào): H01M10/42
• 分類號(hào): H01M10/42;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/58;H01M10/0525;H01M10/44
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

1.一種鋰離子電池的正極極片，其特征在于，所述正極極片包括集流體及位于其表面的正極活性物質(zhì)層，所述正極活性物質(zhì)層中包含正極補(bǔ)鋰劑，所述正極補(bǔ)鋰劑包括Li₃N。

2.如權(quán)利要求1所述的正極極片，其特征在于，以所述正極活性物質(zhì)層的質(zhì)量為100％計(jì)，所述正極補(bǔ)鋰劑的質(zhì)量百分含量為0.1％～5％。

3.如權(quán)利要求1或2所述的正極極片，其特征在于，所述正極補(bǔ)鋰劑的顆粒粒徑為20-100nm。

4.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的正極極片，其特征在于，所述正極活性物質(zhì)層還包括正極活性物質(zhì)和輔料；

優(yōu)選地，所述正極活性物質(zhì)包括LiFePO₄、LiCoO₂、LiMn₂O₄及LiNi_xCo_yMn_1-x-yO₂中的至少一種，其中，x選自0.5-0.9，y選自0-0.4；

優(yōu)選地，所述正極活性物質(zhì)的顆粒粒徑為0.1-10μm；

優(yōu)選地，所述輔料包括粘結(jié)劑和/或?qū)щ妱?/p>

優(yōu)選地，所述正極補(bǔ)鋰劑填充在所述正極活性物質(zhì)的顆粒間的間隙內(nèi)。

5.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的正極極片的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：

(1)將正極活性物質(zhì)、輔料、溶劑及正極補(bǔ)鋰劑混合，得到正極漿料；

(2)將步驟(1)所述的正極漿料涂布在集流體上，得到正極極片。

6.如權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，在步驟(1)之前還包括將正極活性物質(zhì)、輔料和正極補(bǔ)鋰劑進(jìn)行預(yù)處理；

優(yōu)選地，所述預(yù)處理的方法包括加熱；

優(yōu)選地，所述預(yù)處理后正極活性物質(zhì)、輔料和正極補(bǔ)鋰劑的水分的質(zhì)量含量降低至0.1％以下；

優(yōu)選地，步驟(1)所述將正極活性物質(zhì)、輔料、溶劑和正極補(bǔ)鋰劑混合的方法包括將正極活性物質(zhì)、輔料和溶劑混合，之后加入正極補(bǔ)鋰劑；

優(yōu)選地，步驟(1)中正極補(bǔ)鋰劑的加入過(guò)程在抽真空條件下進(jìn)行；

優(yōu)選地，步驟(2)中涂布的面密度為0.15-0.25mg/mm²。

7.如權(quán)利要求5或6所述的制備方法，其特征在于，所述正極極片的制備過(guò)程中，空氣濕度≤0.1％；

優(yōu)選地，步驟(1)中加入正極補(bǔ)鋰劑的過(guò)程伴隨攪拌；

優(yōu)選地，步驟(1)中混合后還包括繼續(xù)攪拌；

優(yōu)選地，步驟(2)中所述涂布后還包括干燥、冷壓、沖片；

優(yōu)選地，步驟(2)所述涂布采用擠壓式涂布機(jī)。

8.一種鋰離子電池，其特征在于，所述鋰離子電池的制備過(guò)程采用如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的鋰離子電池的正極極片；

優(yōu)選地，所述鋰離子電池的負(fù)極極片包括負(fù)極集流體及位于所述負(fù)極集流體表面的負(fù)極活性物質(zhì)層；

優(yōu)選地，所述負(fù)極活性物質(zhì)層中的負(fù)極活性物質(zhì)包括石墨、軟碳、硬碳、硅碳、硅及氧化亞硅中的任意一種或至少兩種的組合；

優(yōu)選地，所述鋰離子電池的隔膜采用涂覆陶瓷隔膜；

優(yōu)選地，所述鋰離子電池包括軟包電池、方形鋁殼電池及圓柱電池。

9.如權(quán)利要求8所述的鋰離子電池的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：

(a)將如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的正極極片、負(fù)極極片和隔膜組裝得到電芯；

(b)將步驟(a)中的電芯進(jìn)行注液、靜置、化成、分容，得到所述鋰離子電池；

優(yōu)選地，所述化成的電流為0.02C。

10.一種鋰離子電池的正極補(bǔ)鋰方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

(1＇)采用如權(quán)利要求5-7任一項(xiàng)所述的方法制備得到鋰離子電池的正極極片；

(2＇)將步驟(1＇)所述正極極片與負(fù)極極片、隔膜組裝得到電芯；

(3＇)將步驟(2＇)中的電芯進(jìn)行注液、靜置、化成、分容，完成鋰離子電池的正極補(bǔ)鋰；

優(yōu)選地，步驟(3＇)所述化成的電流為0.02C。