[发明专利]一种具有新型导电剂分布结构的极片和包括所述极片的锂离子电池

说明书

本发明提供了一种新型导电剂分布结构的极片和包括所述极片的锂离子电池。所述极片包括集流体和设置在所述集流体两侧的涂层，所述涂层包括活性物质、导电剂和粘结剂；在所述涂层的厚度方向上，所述涂层包括高导电剂区域和低导电剂区域；通过改变极片涂层厚度方向上导电剂的分布，构建出密度不同的导电网络；考验在极化程度高的区域构建更充分、密度更大的导电网络，在极化程度低的区域减小导电剂含量，构建密度较小的导电网络。换言之，可以依据客户对电芯在高温和低温方面的性能要求，设计不同的配方，同时搭配进入化学体系中，使得高低温性能兼顾，以及高能量密度和快充性能兼顾的目标得以实现。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种具有新型导电剂分布结构的极片和包括所述极片的锂离子电池。

背景技术

随着锂离子电池的迅速发展和广泛应用，对能量密度的要求越来越高；但是随着能量密度的提高，必须不断提高电极活性物质的含量，而电极活性物质含量的提高必然导致导电剂比例的降低，最终会引起极片中导电网络形成的不充分，导致全电池阻抗增大，极化增大，进而引发一系列性能问题，因此在高能量密度的条件下，同时兼顾到电芯的高低温性能就变得越来越困难。

现有技术中曾报道通过向钴酸锂中引入新型包覆元素，如在适当包覆Al、Mg、Ti的基础上，再包覆一定含量的Zr元素，来提高钴酸锂材料的循环稳定性，同时改善电芯的高低温性能，但是采用此种的方法的制备工艺还不成熟，成本也较高。

发明内容

为了改善现有技术的不足，本发明的目的是提供一种具有新型导电剂分布结构的极片和包括所述极片的锂离子电池。本发明是通过改变极片在涂层厚度方向上导电剂的分布，构建出密度不同的导电网络，实现在极化程度高的区域增加导电剂含量而构建更充分、密度更大的导电网络，在极化程度低的区域减小导电剂含量而构建密度较小的导电网络；通过这样的设计，可以在保持导电剂含量不变甚至是较低的情况下仍然能制备得到具有充分导电网络分布的极片。另外，这样的设计还可以依据客户对电芯在高温和低温方面的性能要求，设计不同的配方，同时搭配进入化学体系中，在同一个化学体系中实现不同配方所具有的特性，尤其是使得高低温性能兼顾，以及高能量密度和快充性能兼顾的目标得以实现。

本发明目的是通过如下技术方案实现的：

一种极片，所述极片包括集流体和设置在所述集流体两侧的涂层，所述涂层包括活性物质、导电剂和粘结剂；在所述涂层的厚度方向上，所述涂层包括高导电剂区域和低导电剂区域，所述高导电剂区域和低导电剂区域的厚度比为1-9:9-1。

根据本发明，所述高导电剂区域和低导电剂区域的厚度比为3-7:7-3；例如为3:7、4:6、5:5、6:4、7:3。

本发明中，所述高导电剂区域是指在极片厚度方向上导电剂含量相对较高的区域，所述区域的导电剂含量例如含量大于等于50wt％；所述低导电剂区域是指在极片厚度方向上导电剂含量相对较低的区域，所述区域的导电剂含量例如含量小于50wt％。

根据本发明，所述极片可以是正极极片。