[發(fā)明專利]正極片及其制備方法和應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110002703.8
• 申請(qǐng)日: 2021-01-04
• 公開（公告）號(hào): CN112701249A
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張國軍;梁世碩;劉永飛;張博
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 昆山寶創(chuàng)新能源科技有限公司
• 主分類號(hào): H01M4/13
• 分類號(hào): H01M4/13;H01M4/66;H01M4/139;H01M10/052;H01M10/0525;H01M10/42
• 代理公司: 北京清亦華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 肖陽

本發(fā)明公開了一種正極片及其制備方法和應(yīng)用，該正極片包括：正極集流體；多孔導(dǎo)電涂層，所述導(dǎo)電涂層設(shè)在所述正極集流體的表面上，并且所述導(dǎo)電涂層包括納米球狀熱熔性高分子材料、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑和溶劑；正極漿料層，所述正極漿料層設(shè)在所述多孔導(dǎo)電涂層上，并且所述正極漿料層包括正極活性材料、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑和溶劑；絕緣層，所述絕緣層設(shè)在所述正極漿料層表面上。由此，該正極片不僅具有較強(qiáng)的涂層剝離強(qiáng)度、較高的導(dǎo)電性能，而且可以大幅提高電池的安全性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于材料領(lǐng)域，具體涉及一種正極片及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

近年來，鋰離子電池對(duì)能量密度的要求越來越高，電池的安全性能問題越發(fā)突出，鋰離子電池在擠壓、針刺、過充等濫用情況下，電池內(nèi)部發(fā)生短路，大量熱量積累導(dǎo)致熱失控從而引起起火、爆炸。

相關(guān)研究表明，電池內(nèi)部短路的四種方式中，正極集流體與滿電電極膜片的接觸短路是最危險(xiǎn)的一種短路方式，通過正極集流體預(yù)處理涂層等手段可以有效增大接觸電阻，降低熱失控風(fēng)險(xiǎn)。

然而，現(xiàn)有降低熱失控風(fēng)險(xiǎn)的技術(shù)還有待改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種正極片及其制備和應(yīng)用，該正極片不僅具有較強(qiáng)的涂層剝離強(qiáng)度、較高的導(dǎo)電性能，而且可以大幅提高電池的安全性能。

在本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種正極片。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述正極片包括：

正極集流體；

多孔導(dǎo)電涂層，所述多孔導(dǎo)電涂層設(shè)在所述正極集流體的表面上，并且所述導(dǎo)電涂層包括納米球狀熱熔性高分子材料、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑和溶劑；

正極漿料層，所述正極漿料層設(shè)在所述多孔導(dǎo)電涂層上，并且所述正極漿料層包括正極活性材料、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑和溶劑；

絕緣層，所述絕緣層設(shè)在所述正極漿料層表面上。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的正極片，通過對(duì)正極集流體表面預(yù)先設(shè)置包括納米球狀熱熔性高分子材料、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑和溶劑的多孔導(dǎo)電涂層，一方面該多孔導(dǎo)電涂層與正極集流體的結(jié)合力強(qiáng)；再一方面，常溫下，多孔導(dǎo)電涂層中納米球狀熱熔性高分子材料堆積形成多孔結(jié)構(gòu)，不影響離子的液相傳輸，而當(dāng)溫度升高至納米球狀熱熔性高分子材料的融化溫度時(shí)，納米球狀熱熔性高分子材料迅速融化成致密膜，切斷導(dǎo)電傳輸，阻止電池?zé)崾Э胤磻?yīng)，有效保障電池安全性，然后在多孔導(dǎo)電涂層上設(shè)置包括正極活性材料、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑和溶劑的正極漿料層，該正極漿料層導(dǎo)電性好且使得該正極片剝離強(qiáng)度高，最后在正極漿料層上設(shè)置絕緣層，該絕緣層可以保證在不影響鋰離子電池正常電化學(xué)性能的前提下，顯著改善鋰離子電池的過充、針刺等安全性能。由此，本申請(qǐng)的正極片不僅具有較強(qiáng)的涂層剝離強(qiáng)度、較高的導(dǎo)電性能，而且可以大幅提高電池的安全性能。

另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的正極片還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，單側(cè)所述多孔導(dǎo)電涂層的厚度為0.5～10μm。由此，可以提高正極片的安全性能。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述多孔導(dǎo)電涂層中所述納米球狀熱熔性高分子材料、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑和溶劑的質(zhì)量比為(10～30)：(20～80)：1：(5～40)。由此，一方面使得該多孔導(dǎo)電涂層與正極集流體的結(jié)合力強(qiáng)；再一方面，常溫下，不影響離子的液相傳輸，而當(dāng)溫度升高可以有效保障電池安全性。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述納米球狀熱熔性高分子材料的軟化點(diǎn)或熔點(diǎn)溫度為85～150℃。由此，可以提高電極片的安全性。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述納米球狀熱熔性高分子材料的粒徑為0.01～3.0μm。由此，可以提高電極片的安全性。