[发明专利]一种锂离子电池及其制备方法、混合正极电极的制备方法

说明书

本发明公开了一种锂离子电池及其制备方法、混合正极电极的制备方法，所述混合正极电极的制备方法包括如下步骤：S100，将A种正极活性颗粒与导电剂充分混合得到A种正极粉体；S200，将所述A种正极粉体逐层打印在电池集流体上得到沟道式或叠层式的电极极片；S300，在所述沟道式或叠层式的电极极片表面涂覆含B种正极活性颗粒的浆料涂层，得到混合正极；S400，加热固化得到最终的混合正极电极。本申请实施例的粘结剂喷射打印方法具有优异图案调控塑造能力的同时，可以实现高效大规模的生产，其适用于大规模生产具有沟道图案的电池厚电极，并且可以提高电池的能量密度、电化学稳定性和循环稳定性，进而提高电池的续航性能和安全性。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，具体涉及一种具有高循环性能的锂离子电池混合正极的制备方法。

背景技术

不同的锂离子电池(广义上包含凝胶电解质锂电池和固态锂离子电池)正极材料，具有不同的工作电压、质量比容量和化学稳定性，一般而言，三元正极材料具有高质量比容量，但是其工作电压较高，与电解质间的化学稳定性较差，而磷酸铁锂正极材料具有较低的质量比容量，但其工作电压较低，与电解质间的化学稳定性较好。

目前，还没有能够实现具有高质量比容量的同时化学稳定性较好的锂离子电池，而这两方面的同时实现是当前的核心关注点，急需做出改进，以满足用户对续航和安全方面的需求。

发明内容

为克服前述现有技术的缺陷，满足市场对锂离子电池的需求，本申请实施例提供一种锂离子电池用混合正极电极的制备方法，在维持正极电极高质量比容量的同时，提高电池整体的能量密度、电化学稳定性和循环稳定性，该制备方法包括如下步骤：

S100，将A种正极活性颗粒与导电剂充分混合得到A种正极粉体；

S200，将所述A种正极粉体通过粘结剂喷射技术，逐层铺粉、喷射粘结剂并逐层打印至电池集流体上，得到沟道式或叠层式的正极极片；

S300，在所述沟道式或叠层式的电极极片表面涂覆含B种正极活性颗粒的浆料涂层，得到混合正极极片；

S400，对所述混合正极极片进行加热固化处理，得到最终的混合正极电极。

本发明还可采用如下可选/优选方案：

所述A种正极活性颗粒与所述与导电剂质量比范围为(80-90)∶(10-20)。

所述A种正极活性颗粒是钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂和三元材料中的任意一种或至少两种的组合，粒径为1-10μm。

所述B种正极活性颗粒包括磷酸铁锂、磷酸铁钴锂、磷酸铁锰锂和磷酸铁镍锂中的任意一种或至少两种的组合，粒径为1-10μm。

所述步骤S300中，所述涂覆采用喷雾干燥工艺或涂布工艺，通过所述喷雾干燥工艺得到的含B种正极活性颗粒的浆料涂层的厚度为1-10μm，通过所述涂布工艺得到的含B种正极活性颗粒的浆料涂层的厚度为10-50μm。

所述步骤S200中的所述粘结剂为聚偏氟乙烯、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、乙基纤维素中的任意一种或至少两种的组合。

所述步骤S200中的所述粘结剂还混合有分散剂，所述分散剂为N-甲基吡咯烷酮、乙腈、乙醇、异丙醇中的任意一种或至少两种的组合。

所述B种正极活性颗粒是磷酸铁锂、磷酸铁钴锂、磷酸铁锰锂和磷酸铁镍锂中的任意一种或至少两种的组合。

所述步骤S200中的所述电池集流体为连接于传送装置上的电池集流体卷轴，在所述步骤S200完成后，通过所述传送装置将所述沟道式或叠层式的电极极片送出，并将所述电池集流体卷轴另一部位传送至粘结剂喷射打印的工作区域，并以此重复进行所述步骤S200的工序，得到多个依次连接的所述沟道式或叠层式的电极极片。