[發(fā)明專利]鋰離子電池電極及其制備方法和鋰離子電池

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011141539.0
• 申請(qǐng)日: 2020-10-22
• 公開（公告）號(hào): CN112271270B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳顏如;馮凱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天目湖先進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號(hào): H01M4/131
• 分類號(hào): H01M4/131;H01M4/136;H01M4/04;H01M4/1391;H01M4/1397;H01M10/0525
• 代理公司: 北京慧誠(chéng)智道知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11539
• 代理人: 李楠

1.一種鋰離子電池電極，其特征在于，所述鋰離子電池電極由集流體和位于集流體上的多層依次相互疊置的單層膜片構(gòu)成；所述多層大于2層；

每層單層膜片的電極活性材料具有不同的材料粒徑，每層單層膜片中電極活性材料的粒徑分布范圍不大于10%；

由集流體一側(cè)向外側(cè)，所述多層依次相互疊置的單層膜片的電極活性材料的平均粒徑逐漸增大，且相鄰兩層單層膜片中，平均粒徑的尺寸差異不小于50%；

每層所述單層膜片還包括：導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑；

所述多層依次相互疊置的單層膜片的固含量、導(dǎo)電劑含量和粘結(jié)劑含量均由靠近集流體一側(cè)向外側(cè)呈遞減分布；

所述多層依次相互疊置的單層膜片的固含量、導(dǎo)電劑含量和粘結(jié)劑含量具體為：

最靠近集流體一側(cè)的單層膜片中的固含量為70%～90%，導(dǎo)電劑含量為5%～10%、粘結(jié)劑含量為5%～10%；最外側(cè)的單層膜片中的固含量為45%～70%，導(dǎo)電劑含量為2%～5%、粘結(jié)劑含量為2%～5%。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池電極，其特征在于，所述多層依次相互疊置的單層膜片的總厚度為200μm～1000μm；各單層膜片中電極活性材料的粒徑的總體范圍為5μm～300μm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池電極，其特征在于，所述每層單層膜片中電極活性材料的粒徑分布范圍為：

該層單層膜片中，電極活性材料的最大粒徑與最小粒徑之差與平均粒徑的比值。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池電極，其特征在于，所述相鄰兩層單層膜片中，平均粒徑的尺寸差異為：

靠近集流體一側(cè)的單層膜片與外側(cè)相鄰的單層膜片的電極活性材料的平均粒徑之差的絕對(duì)值，與靠近集流體一側(cè)的單層膜片的電極活性材料的平均粒徑的比值。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池電極，其特征在于，所述每層單層膜片的電極活性材料包括：LiCoO₂、LiMn₂O₄、LiFePO₄、LiNi_xCo_yMn_1-x-yO₂(NMC)、LiNi_0.80Co_0.15Al_0.05O₂(NCA)、富鋰錳基材料中的一種或幾種；其中LiNi_xCo_yMn_1-x-yO₂中x，y分別為摩爾分?jǐn)?shù)，0＜x＜1，0＜y＜1；

所述導(dǎo)電劑具體包括碳納米管和/或碳纖維；

所述粘結(jié)劑具體包括聚偏氟氯乙烯PVDF。

6.一種上述權(quán)利要求1-5任一所述的鋰離子電池電極的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：

采用多層共擠涂覆方式，以一定的泵速在集流體上同時(shí)進(jìn)行多膜層涂布，以形成相互疊置的多層膜；其中每層膜的電極活性材料具有不同的材料粒徑，每層膜中電極活性材料的粒徑分布范圍不大于10%；由集流體一側(cè)向外側(cè)，依次相互疊置的多層膜的電極活性材料的平均粒徑逐漸增大，且相鄰兩層膜中，平均粒徑的尺寸差異不小于50%；

涂布完成后，在烘箱中90℃～120℃的下進(jìn)行干燥，并對(duì)極片進(jìn)行輥壓，得到所述鋰離子電池電極。

7.一種鋰離子電池，其特征在于，所述鋰離子電池包括上述權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的鋰離子電池電極。