[发明专利]二次锂离子电池的正极极片及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种二次锂离子电池，尤其是一种二次锂离子电池的正极极片及其制备方法。

背景技术

随着现代社会的发展，各种移动设备如摄像机、笔记本电脑、便携式DVD、数码相机等得到了越来越广泛的应用，因而需要大量的高能电池。同时，这些移动设备的微型化发展趋势也对电池的安全性能提出了很高的要求。

二次锂离子电池是一种具备较高能量密度的电池，因而被广泛应用于各种移动设备中。在现有技术中，二次锂离子电池一般采用卷绕或叠片的方式制作电池芯，即通过对正极极片、负极极片以及隔离在两种极片之间的隔离膜进行卷绕或叠片而得到电池芯。其中，前述正极极片是通过将浆料单层双面的涂布于铝箔上制成的，铝箔作为正极集流体，干燥后的浆料即为正极的膜片。

但是，当电池芯上发生非正常短路时，用上述方法制成的正极极片上的单层膜片易于从正极集流体上脱落，因而无法再对铝箔形成保护，以致短路的电池芯出现燃烧、爆炸等安全问题。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种膜片不易脱落的二次锂离子电池正极极片及其制备方法，以提高锂离子电池芯的安全性能。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种二次锂离子电池的正极极片，其包括正极集流体和双面涂布于正极集流体的膜片，所述膜片包括至少两层膜片层，所述至少两层膜片层的构成材料或配比不同，具有不同的层间导电率。

所述膜片层的层数为两层或三层。

所述每一膜片层都包括正极活性物质，且任意两层膜片层的正极活性物质都不相同。

所述每一膜片层还包括导电剂和粘结剂，所有膜片层中的正极活性物质、导电剂、粘结剂的重量比为94-97∶3-1.5∶3-1.5。

所述每一膜片层中的正极活性物质、导电剂、粘结剂的重量比都为96.0∶2.0∶2.0。

所述每一膜片层的导电剂都为Super-P、粘结剂都为PVDF、正极活性物质则为LiMnO₂、LiCoO₂和LiNiCoMnO₂中的一种。

所述每一膜片层都具有不同的厚度和孔隙率。

为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种二次锂离子电池正极极片的制备方法，其包括以下步骤：将正极活性物质、导电剂、粘结剂按预定重量比加入适量溶剂中，混合并搅拌均匀，得到一种正极涂布浆料；将上述浆料涂布于作为正极集流体的箔材两面，形成第一层膜片层，并对其进行冷压；将另一种正极活性物质、导电剂、粘结剂按预定重量比加入适量溶剂中，混合并搅拌均匀，得到另一种正极涂布浆料；将上述另一种浆料涂布于第一层膜片层上，形成层间导电率不同于第一层膜片层的第二层膜片层，并对上述经过双层涂布的箔材进行冷压；以及，对上述经过双层涂布的箔材进行分条、焊接，制成正极极片。

在配制每一种正极涂布浆料时，可以通过调节溶剂的用量来调节浆料的粘度。

相对于现有技术，本发明二次锂离子电池正极极片上的多层膜片层分别具有不同的层间导电率，因此即使电池芯上发生不正常内部短路，多层结构的膜片也不易于从正极集流体上脱落，从而能更有效地保护集流体，保证电池芯的安全。

附图说明

下面结合附图和各个具体实施方式，对本发明及其有益技术效果进行详细说明，其中：

图1为本发明正极极片的第一实施方式的结构示意图。

图2为本发明正极极片的第二实施方式的结构示意图。

图3为本发明正极极片的第三实施方式的结构示意图。

图4为本发明正极极片的第四实施方式的结构示意图。

图5为本发明正极极片的第五实施方式的结构示意图。

具体实施方式

为了解决电池芯短路时单层正极膜片易于从正极集流体上脱落的问题，本发明正极极片对集流体采用多层膜片涂布，以提高锂离子电池芯的安全性能。

请参阅图1，为本发明正极极片的第一实施方式的结构示意图。本实施方式的正极集流体为铝箔13，并对铝箔13采用了两层膜片11、12的涂布结构。本实施方式的正极极片制备方法为：

首先，将正极活性物质LiMnO₂(锰酸锂)、导电剂Super-P(导电碳黑)、粘结剂PVDF(聚偏二氟乙烯)按照重量比96.0∶2.0∶2.0加入一定量溶剂NMP(N-甲基吡咯烷酮)中，混合并搅拌均匀，在搅拌过程中通过增加NMP的用量来调节混合物的粘度，从而得到正极涂布浆料A。