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一种正极片及电池的制作方法

  • 国知局
  • 2024-10-09 14:58:04

本发明涉及电池,具体涉及一种正极片及电池。

背景技术:

1、随着科技的发展,锂离子电池因其具有高能量密度、长循环寿命和环保等优点,被广泛应用于各种电子设备和电动汽车中。目前使用的较多的正极活性材料有含锂磷酸盐和/或含锂-过渡金属氧化物,然而随着用户对锂离子电池的要求越来越高,这些正极活性材料的性能局限性也逐渐暴露,正极活性物质的电导率较低,严重影响了电池的电化学性能,因而本领域内通常通过对正极活性材料结构进行改性来提高电池的电导率,最常用的方法是将正极活性材料制备成层状材料来提高导电性,但是这种结构会导致正极活性物质层与电解液接触不良或接触面积不足从而影响电池的能量密度,急需一种结构改性的正极活性材料,将其用于锂离子电池后能够提高电池的电导率及能量密度。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术存在的上述问题,提供一种正极片及电池。本发明的正极片的正极活性物质层中包括二次颗粒和一次颗粒,且正极活性物质层包括平坦部及高于所述平坦部的凸出部,通过使凸出部的数量保持在本发明的范围内,从而由该正极片制备的电池具有较高的能量密度、循环性能及低温冷启动性能。

2、为了实现上述目的,本发明第一方面提供了一种正极片,所述正极片包括集流体和位于所述集流体一侧或两侧的正极活性物质层,所述正极活性物质层包括二次颗粒和一次颗粒,所述二次颗粒和所述一次颗粒各自独立地选自含锂磷酸盐和/或含锂-过渡金属氧化物;所述正极活性物质层包括平坦部及高于所述平坦部的凸出部,任意400μm2中所述凸出部的数量为(2-12)个,所述凸出部为球形颗粒未被所述平坦部埋没的部分,所述球形颗粒为覆盖有所述一次颗粒的所述二次颗粒。

3、本发明第二方面提供了一种电池,所述电池包含负极片、隔膜和正极片,所述正极片为第一方面所述的正极片。

4、本发明提供的正极活性物质层中包括一次颗粒和二次颗粒,表面覆盖有一次颗粒的二次颗粒形成凸出部,通过控制单位面积内凸出部的数量,能够较好地改善正极活性物质与电解液的接触面积,提高电池的能量密度、循环性能及低温冷启动性能。

5、在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本文中,在没有特别说明的情况下,数据范围均包括端点。

技术特征:

1.一种正极片,其特征在于,所述正极片包括集流体和位于所述集流体一侧或两侧的正极活性物质层,所述正极活性物质层包括二次颗粒和一次颗粒,所述二次颗粒和所述一次颗粒各自独立地选自含锂磷酸盐和/或含锂-过渡金属氧化物;

2.根据权利要求1所述的正极片,其中,所述凸出部的高度为0.5μm-15μm,和/或,

3.根据权利要求1所述的正极片,其中,所述一次颗粒与所述二次颗粒的质量比为1:(0.1-9);和/或,

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的正极片,其中,所述一次颗粒的平均粒径在0.15μm-0.6μm的范围内,优选在0.2μm-0.5μm的范围内;和/或,

5.根据权利要求1-3中任意一项所述的正极片,其中,所述凸出部的平均粒径为1μm-6μm。

6.根据权利要求1-3中任意一项所述的正极片,其中,在任一凸出部的区域,覆盖于所述二次颗粒表面的所述一次颗粒的颗粒数≥30个;和/或,

7.根据权利要求1-6所述的正极片,其中,所述正极活性物质层中还包括管状导电材料;

8.根据权利要求7所述的正极片,其中,所述二次颗粒和所述一次颗粒各自独立地选自limn2o4、li4ti5o12、li3v2(po4)3、life1-xwxpo4、liwxfe1-xpo4、linixmnyco1-x-yo2及linixcoyal1-x-yo2中的至少一种,其中,0≤x≤1,0≤y≤1,x+y≤1,w选自cu、mn、cr、zn、pb、ca、co、ni、sr、v和ti中的至少一种;优选地,所述二次颗粒和所述一次颗粒各自独立地选自liwxfe1-xpo4中的至少一种,其中,0≤x≤1,w选自cu、mn、cr、zn、pb、ca、co、ni、sr、v和ti中的至少一种,和/或,

9.一种电池,其中,所述电池包含负极片、隔膜和正极片,所述正极片为权利要求1-8中任意一项所述的正极片。

10.根据权利要求9所述的电池,其中,所述隔膜包括基膜,所述基膜的至少一侧设有第一涂层,所述第一涂层的远离所述基膜的一侧设有第二涂层;所述第一涂层含有第一粘结剂;优选地,所述第二涂层的厚度为0.6μm-3μm;

技术总结本发明涉及电池技术领域,提供了一种正极片及电池,所述正极片包括集流体和位于所述集流体一侧或两侧的正极活性物质层,所述正极活性物质层包括二次颗粒和一次颗粒,所述二次颗粒和所述一次颗粒各自独立地选自含锂磷酸盐和/或含锂‑过渡金属氧化物;所述正极活性物质层包括平坦部及高于所述平坦部的凸出部,任意400μm<supgt;2</supgt;中所述凸出部的数量为(2‑12)个。本发明提供的正极片及制备的电池具有较高的能量密度、循环性能及低温冷启动性能。技术研发人员:王迪,秦莺桔,何江龙受保护的技术使用者:珠海冠宇动力电池有限公司技术研发日:技术公布日:2024/9/29

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