电池正极极片、电池正极极片的制备方法、电池及车辆与流程

本申请涉及锂离子电池技术，尤其涉及一种电池正极极片、电池正极极片的制备方法、电池及车辆。

背景技术：

1、随着环境问题和能源问题日益凸显，新能源产业正迎来蓬勃发展的黄金时期。作为新能源产业的重要组成部分，锂离子电池的技术革新日新月异，不断推动着产业的进步与升级。锂离子电池主要包括正极极片、负极极片、隔膜、电解液和外壳；其中，电解液充满整个外壳内部空间，正极极片和负极极片均浸泡在电解液内，正极极片和负极极片之间通过隔膜隔开。正极极片包括正极集流体和正极活性材料，正极活性材料可以将锂离子从电解液中吸收并储存，同时释放出电子形成电流；正极活性材料吸收锂离子的速度影响着电池的动力学性能和循环寿命。

2、相关技术的方案中，可以采用在正极极片上打孔的方法，使电解液能够迅速通过这些孔洞渗透至正极活性材料的内部，从而实现更高效的浸润过程。但是，采用上述方式电解液浸润正极活性材料的速率依然较低；并且较多的孔道也降低了电池的能量密度和正极极片的强度。

技术实现思路

1、为了克服相关技术下的上述缺陷，本申请的目的在于提供一种电池正极极片、电池正极极片的制备方法、电池及车辆，本申请有利于提高电解液浸润正极活性材料的速率，在同样的孔隙率情况下可以达到更好的电解液浸润效果，减少打孔数量，有利于提高电池的能量密度和正极极片的强度。

2、一方面，本申请提供一种电池正极极片，包括正极集流体和正极活性材料层，所述正极活性材料层设置在所述正极集流体的相对两侧，每一侧的所述正极活性材料层内均设有多个孔道，每个所述孔道至少与另外一个孔道互相连通。

3、可选的，每一侧的所述正极活性材料层中，多个所述孔道的体积之和占所述正极活性材料层的体积的比例满足：

4、

5、式中：为多个所述孔道的体积之和占所述正极活性材料层的体积的比例；r为所述孔道的等效半径；n为单位面积内所述孔道的数量；θ为所述孔道的深度占所述正极活性材料层的厚度的百分比。

6、可选的，每一侧的所述正极活性材料层中，多个所述孔道的体积之和占所述正极活性材料层的体积的1％～30％。

7、可选的，每一个所述孔道的等效半径为0.5um～200um。

8、可选的，所述孔道的深度占所述正极活性材料层的厚度的1％～100％。

9、可选的，所述孔道的轴线与和其相连的另外一个孔道的轴线之间的夹角范围为1°～179°。

10、可选的，所述正极集流体包括铝箔；所述正极活性材料层包括三元材料层、钴酸锂层或锰酸锂层。

11、另一方面，本申请提供一种电池正极极片的制备方法，包括：

12、提供正极集流体和正极活性材料层，其中，所述正极活性材料层设置在所述正极集流体的相对两侧；

13、于所述正极活性材料层进行激光打孔，使所述正极材料层内形成多个孔道，每个所述孔道至少与另外一个孔道互相连通。

14、再一方面，本申请提供一种电池，包括如上任一所述的电池正极极片。

15、又一方面，本申请提供一种车辆，包括车身和底盘，所述底盘上设有如上所述的电池。

16、本申请提供一种电池正极极片、电池正极极片的制备方法、电池及车辆，电池正极极片包括正极集流体和正极活性材料层，正极活性材料层设置在正极集流体的相对两侧，每一侧的正极活性材料层内均设有多个孔道，每个孔道至少与另外一个孔道互相连通。本申请通过在正极活性材料层内设置多个孔道，并使每个孔道均与另外至少一个孔道互相连通，从而使电解液能够从一个孔道流到另一个孔道内，形成连续的流动路径，提高电解液浸润正极活性材料的速率，满足电池快速充放电的需求，提高电池的动力学性能和循环寿命；相较于相关技术中的方案，在同样的孔隙率情况下可以达到更好的电解液浸润效果，减少打孔数量，有利于提高电池的能量密度和正极极片的强度。

技术特征：

1.一种电池正极极片，其特征在于，包括正极集流体和正极活性材料层，所述正极活性材料层设置在所述正极集流体的相对两侧，每一侧的所述正极活性材料层内均设有多个孔道，每个所述孔道至少与另外一个孔道互相连通。

2.根据权利要求1所述的电池正极极片，其特征在于，每一侧的所述正极活性材料层中，多个所述孔道的体积之和占所述正极活性材料层的体积的比例满足：

3.根据权利要求2所述的电池正极极片，其特征在于，每一侧的所述正极活性材料层中，多个所述孔道的体积之和占所述正极活性材料层的体积的1％～30％。

4.根据权利要求2所述的电池正极极片，其特征在于，每一个所述孔道的等效半径为0.5um～200um。

5.根据权利要求2所述的电池正极极片，其特征在于，所述孔道的深度占所述正极活性材料层的厚度的1％～100％。

6.根据权利要求2所述的电池正极极片，其特征在于，所述孔道的轴线与和其相连的另外一个孔道的轴线之间的夹角范围为1°～179°。

7.根据权利要求1所述的电池正极极片，其特征在于，所述正极集流体包括铝箔；所述正极活性材料层包括三元材料层、钴酸锂层或锰酸锂层。

8.一种电池正极极片的制备方法，其特征在于，包括：

9.一种电池，其特征在于，包括如权利要求1-7中任一所述的电池正极极片。

10.一种车辆，其特征在于，包括车身和底盘，所述底盘上设有如权利要求9所述的电池。

技术总结本申请提供一种电池正极极片、电池正极极片的制备方法、电池及车辆，电池正极极片包括正极集流体和正极活性材料层，正极活性材料层设置在正极集流体的相对两侧，每一侧的正极活性材料层内均设有多个孔道，每个孔道至少与另外一个孔道互相连通。本申请通过在正极活性材料层内设置多个孔道，并使每个孔道均与另外至少一个孔道互相连通，从而使电解液能够从一个孔道流到另一个孔道内，形成连续的流动路径，提高电解液浸润正极活性材料的速率，满足电池快速充放电的需求，提高电池的动力学性能和循环寿命；在同样的孔隙率情况下，本申请可以达到更好的电解液浸润效果，减少打孔数量，有利于提高电池的能量密度和正极极片的强度。技术研发人员：刘荣荣受保护的技术使用者：浙江吉利控股集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/29