[发明专利]一种锂离子电池正极复合极片及其制备方法、锂离子电池

说明书

本发明涉及一种锂离子电池正极复合极片及其制备方法、锂离子电池，属于锂离子电池制备技术领域。本发明的锂离子电池正极复合极片，包括正极极片，所述正极极片由集流体和设置在集流体表面上的正极材料涂层组成，所述正极材料涂层上设置有安全性涂覆层，所述安全性涂覆层由阻燃剂、导电玻璃纤维、成膜剂、有机锂和粘结剂组成，阻燃剂、导电玻璃纤维、成膜剂、有机锂和粘结剂的质量比为(40～60):(10～30):(10～20):(1～5):(10～20)。本发明的锂离子电池正极复合极片具有良好的稳定性、安全性和吸液能力；能够提高锂离子电池的安全性能、循环性能和倍率性能。

技术领域

本发明涉及一种锂离子电池正极复合极片及其制备方法、锂离子电池，属于锂离子电池制备技术领域。

背景技术

锂离子电池以其能量密度高、循环寿命长、环境友好等优点而广泛应用于电动汽车、电动工具、储能及其数码电子等领域。而正极极片是组成锂离子电池的关键部分，其性能的优劣对锂离子电池的能量密度、倍率性能及其循环性能起到关键作用。目前的正极极片制备过程主要是通过涂布技术将活性物质涂敷在集流体表面制备而成，其存在倍率性能及其安全性能差、循环性能一般等缺陷，造成其锂离子等安全等电化学性能难以满足目前及其未来需求。根据锂离子电池需求，在极片表面涂覆一层功能性物质以提高锂离子电池的安全性能或循环性能或倍率等电化学性能，能改善锂离子电池的电化学性能。现有技术中，申请公布号为CN105810885A的中国发明专利申请公开了一种正极极片及锂离子电池，该正极极片包括集流体和含有正极活性材料并分布在所述集流体上的活性物质层，在所述集流体和所述活性物质层之间或者在所述活性物质层上设置有防过充涂层，以提高锂离子电池的安全性能，但是防过充涂层含有激活剂和产气剂，虽然在安全性能方面得到改善，但是由于激活剂和产气剂的导电率差，对锂离子电池的倍率等性能造成不利影响。为在提高锂离子电池的安全性能的同时，锂离子电池的倍率及其循环等电化学性能并未受影响或者得到提高，需要开发出一种功能性涂覆液并制备出正极复合极片，以提高锂离子电池的综合性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种安全性能、倍率性能、循环性能良好的锂离子电池正极复合极片。

本发明还提供了一种上述锂离子电池正极复合极片的制备方法和一种采用上述锂离子电池正极复合极片的锂离子电池。

为了实现以上目的，本发明的锂离子电池正极复合极片所采用的技术方案是：

一种锂离子电池正极复合极片，包括正极极片，所述正极极片由集流体和设置在集流体表面上的正极材料涂层组成，所述正极材料涂层上设置有安全性涂覆层，所述安全性涂覆层由阻燃剂、导电玻璃纤维、成膜剂、有机锂和粘结剂组成，阻燃剂、导电玻璃纤维、成膜剂、有机锂和粘结剂的质量比为(40～60):(10～30):(10～20):(1～5):(10～20)。

所述安全性涂覆层的厚度为1～5μm。

所述安全性涂覆层采用静电纺丝法涂覆在所述涂层上。所述安全性涂覆层的孔隙率为5～20％。

所述导电玻璃纤维的直径为5～10μm，长径比为20～5：5～1。

所述阻燃剂为二乙基次膦酸铝、三聚氰胺多聚磷酸酯、三聚氰胺、苯并胍胺、三(羟乙基)异氰脲酸酯、尿囊素、甘脲、双氰胺、胍、碳二亚胺、、三聚氰胺焦磷酸酯中的一种。

所述成膜剂为碳酸乙烯酯(EC)、亚硫酸乙烯酯(ES)、亚硫酸丙烯酯(PS)、碳酸亚乙烯酯(VC)、二甲基亚硫酸酯(DMS)、二乙基亚硫酸酯(DES)、1，2-三氟乙酸基乙烷(BTE)中的一种。

所述有机锂为烷基锂、链状烯基锂、炔基锂、芳香基锂、氨基锂、2-噻吩基锂、三(正丁基)锂镁中的一种。

所述烷基锂为甲基锂、乙基锂、丙基锂、丁基锂、戊基锂、己基锂、辛基锂、癸基锂中的一种。