[发明专利]一种正极极片、及其制备方法和用途

说明书

本发明涉及一种正极极片，所述正极极片包括集流体和在所述集流体一侧依次设置的第一电极材料层和第二电极材料层；所述第一电极材料层内导电剂为第一导电剂，所述第二电极材料层内导电剂为第二导电剂，所述第一导电剂的导电率＞第二导电剂的导电率。本发明采用在正极极片的双层电极材料层中，设置不同种类的导电剂，进而构建良好的导电体系，有效地改善正极极片的导电性能，促进电荷的快速转移，提高电池的电化学性能，包含本发明正极极片的锂离子电池能量密度较高，0.2C电流密度下，能量密度≥255Wh/kg。

技术领域

本发明属于电池领域，具体涉及一种正极极片、及其制备方法和用途。

背景技术

锂离子电池具有比能量高、工作电压高和循环寿命长等优势，自商业化以来得到了迅速的发展。随着锂离子电池在混合动力电动汽车和新能源汽车领域的广泛应用，对锂离子电池的能量密度提出了更高的要求。在同等条件下，高的能量密度能够有效地增加车辆的续航里程，故提高电池的能量密度，研发动力型的锂离子电池成为目前的重中之重。

从工艺方面入手，各大电池厂商通过增加电池的涂布厚度和活性物质的比例来达到能量密度的提高，但是效果不佳。一方面随着电池厚度的增加，其倍率性能受到很大的影响，在高的倍率下，容量衰减很快，循环性能较差。另一方面活性物质比例的增大，使得导电剂的含量减少，造成电池内部电阻增大，影响电子的传输，进而影响电池的电化学性能。

CN107742709A公开了一种磷酸铁锂电池正极活性材料及其制备和应用，活性材料为两层，第一层活性材料，以及涂覆于第一层活性材料表面的第二层活性材料；所述第一层活性材料按重量份数计，由80～95份的磷酸铁锂正极材料，3～12份的导电剂，3～10份的第一类粘结剂组成；所述第二层活性材料按重量份数计，由85～98份的磷酸铁锂正极材料，1～8份的导电剂，5～8份的第二类粘结剂组成。所述方法制备得到的双层磷酸铁锂正极材料极片倍率性能较好，但其加入了过多的导电剂和粘结剂，进而正极活性物质含量较低，锂离子电池的能量密度较低。

CN105514349B公开了一种锂离子电池正极片及其制备方法，所述锂离子电池正极片包括集流体、导电涂层和电极层；所述导电涂层包括靠近正极集流体侧的第一层和靠近电极层一侧的第二层；所述第一层由含有粘结剂、导电剂和水的第一导电涂料形成，所述第二层由含有粘结剂、溶胀剂、交联剂、导电剂和水的第二导电涂料形成；粘结剂为含酰胺基团的聚烯烃树脂。所述方法制备得到的锂离子电池正极片中正极活性物质含量较低，进而得到的锂离子电池的能量密度较低。

CN106207092A公开了一种导电剂组合型锂离子电池正极极片，包括集流体及粘附在集流体上的正极涂膜，所述正极涂膜的组分包括正极活性材料、导电剂和粘结剂；所述导电剂为CB和CNTs组合、CB和GNPs组合、CNTs和GNPs组合或CB、CNTs和GNPs组合。制备过程包括如下步骤：(1)将粘结剂加入溶剂中搅拌混合均匀；(2)向溶剂中加入CB、CNTs、GNPs中的两种或三种导电剂组合并搅拌混合均匀；(3)加入正极活性材料搅拌混合均匀，得到正极浆料；(4)将正极浆料涂覆于集流体上，经过烘烤和辊压后，制得锂离子电池所用正极极片。所述方法制备得到的正极极片能量密度较低，得到的锂离子电池能量密度较低。

因此，本领域需要开发一种新型锂离子电池正极极片，使其具有良好的电化学性能，并且制备过程简单，可工业化生产。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种正极极片，所述正极极片包括集流体和在所述集流体一侧依次设置的第一电极材料层和第二电极材料层；

所述第一电极材料层内导电剂为第一导电剂，所述第二电极材料层内导电剂为第二导电剂，所述第一导电剂的导电率＞第二导电剂的导电率。

本发明采用在正极极片的双层电极材料层中，设置不同种类的导电剂，进而可以显著改善正极材料与集流体之间的接触阻抗，构建良好的导电体系，有效地改善正极极片的导电性能，促进电荷的快速转移，提高电池的电化学性能。