[发明专利]正极极片、负极极片及高倍率快充锂离子电池

说明书

本申请涉及一种用于高倍率快充锂离子电池的正极极片、负极极片及高倍率快充锂离子电池。正(负)极极片，其特征在于，所述正(负)极极片包括：正(负)极集流体，所述正(负)极集流体具有相对的两个表面；正(负)极活性物质涂层，所述正(负)极活性物质涂层涂布在所述正(负)极集流体的至少一个表面上；离子传导涂层，所述离子传导涂层涂布在所述正(负)极活性物质涂层上。包含本申请的正极极片、负极极片的高倍率快充锂离子电池内阻低，充放电温升小，首次充放电效率高，循环性能和安全性能好。

技术领域

本发明涉及锂离子电池，特别是高倍率快充锂离子电池的正极极片、负极极片及相应的锂离子电池。

背景技术

目前，高倍率锂离子电池受到广泛研究与应用，其特性是可大电流放电或者可进行快速充电，因此广泛应用于动力电池等领域。

在锂离子电池中，电极极片上的活性材料涂层与电解液直接接触，电池在首次充放电过程中，在负极活性材料涂层与电解液的固液相界面上会形成一层厚度约为100～120nm的钝化层，即固体电解质界面膜(solid electrolyte interface)，简称SEI膜。这层SEI膜能够避免电解液与负极直接接触，减少电解液的分解，同时也能够避免锂离子与溶剂分子共嵌入，引起石墨负极的膨胀，导致容量衰降。因此SEI膜的厚度、致密度以及稳定性对电池的性能，尤其是循环性能有着非常重要的影响。

此外，锂离子电池的正极极片与负极极片之间的隔膜主要是由聚丙烯、聚乙烯或它们的共聚物制成的微孔膜制成，在高温下易收缩，有可能导致正、负极片直接接触而形成内部短路；同时，在快速充电时，若锂离子不能快速嵌入到负极中，也会引发析锂，严重析锂会导致形成锂枝晶，可能刺穿聚合物微孔隔膜，造成内部短路。电池内短路会导致电池异常发热，造成安全问题。

负极析锂还消耗电池中的锂离子，使得电池容量迅速衰减，电池的循环性能劣化。

特别当锂离子电池在快速充电或高倍率放电时，由于充放电电流大，电池的内阻所导致产生的热量也会增大，并且内阻越高则产生的热量越大，若发热量过大且没有有效散热则很可能使电池温度过高，可能导致热失控而出现燃烧甚至爆炸等更为严重的安全问题。

因此，仍存在提供更安全且具有良好循环特性的高倍率锂离子电池的需求。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种用于高倍率快充锂离子电池的正极极片、负极极片及包含所述正、负极极片的高倍率快充锂离子电池。该正、负极极片及包含该正、负极极片的高倍率快充锂离子电池能够减少极片上的活性物质涂层与电解液的直接接触面积，提高锂离子在活性物质涂层中的扩散迁移速度，降低电池内阻，使电池在大电流充放电时发热量少，温升小，循环性能好，使用寿命长。

为达到上述目的，本发明一方面提供了一种正极极片，包括：

一种正极极片，其特征在于，所述正极极片包括：

正极集流体，所述正极集流体具有相对的两个表面；

正极活性物质涂层，所述正极活性物质涂层涂布在所述正极集流体的至少一个表面上；

离子传导涂层，所述离子传导涂层涂布在所述正极活性物质涂层上。

根据一个实施方式，所述正极集流体由铝/碳复合材料形成，具体地，所述铝/碳复合材料为多孔或无孔的铝/碳复合箔材。

根据一个实施方式，以所述正极活性物质涂层的重量计，所述正极活性物质涂层包括0.05～8wt％，优选为0.1～5wt％的第一离子传导剂。

根据一个实施方式，所述离子传导涂层由第二离子传导剂和粘结剂组成。

根据一个实施方式，以所述离子传导涂层的质量计，所述离子传导涂层包括80～98wt％，优选85～96wt％的第二离子传导剂。