CN102427124A - 多元素纳米钒动力电池正极极片 - Google Patents

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王晓东
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Shenzhen Zhongxing Power Battery Technology Co.,Ltd.
Tianjin Sinoma Engineering Research Center Co., Ltd.
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SHENZHEN ZHONGXING POWER BATTERY TECHNOLOGY CO LTD
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Abstract

本发明公开了一种多元素纳米钒动力电池正极极片及其制备方法，极片包括一正极集流体，该正极集流体的上下面由里向外分别依次设置有中间薄层和活性外层。本发明所提供的一种多元素纳米钒动力电池正极极片及其制备方法，通过在正极集流体的上下铝箔糙面上由里向外依次设置有中间薄层和活性外层，由于中间薄层为1-5微米的薄层，且中间薄层和活性外层组分基本相同，因此中间薄层与正极集流体之间，以及中间薄层和活性外层之间的粘附力强，有效地防止了多元素纳米钒动力电池正极极片掉粉现象的发生，延长了多元素纳米钒动力电池正极极片的使用寿命。

Description

多元素纳米钒动力电池正极极片
技术领域
本发明涉及电池技术领域，尤其是涉及一种多元素纳米钒动力电池正极极片及其制备方法。
背景技术
在电池领域中，电池的种类有很多，如锂离子电池、铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池等，其中，锂离子电池与其他电池相比，具有工作电压高、能量密度大、安全性好、无记忆效应、无污染等优点，因此锂离子电池成为新能源开发的重点研究领域，应用前景广阔。
但现有锂离子电池的电极极片容易掉粉，导致电池的容量低、循环性能差、内阻大；从而缩短了锂离子电池的电极极片的使用寿命。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种多元素纳米钒动力电池正极极片及其制备方法，防止多元素纳米钒动力电池正极极片掉粉现象的发生，延长多元素纳米钒动力电池正极极片的使用寿命。
本发明提出一种多元素纳米钒动力电池正极极片，包括一正极集流体，该正极集流体的上下面由里向外分别依次设置有中间薄层和活性外层。
优选地，所述正极集流体为糙面铝箔。
优选地，所述中间薄层厚度为1-5微米。
优选地，所述中间薄层以印刷的方式进行设置。
优选地，所述活性外层以涂布的方式进行设置。
优选地，所述中间薄层按重量百分比计由如下组分组成：导电剂3％-5％、粘接剂2％-4％、正极活性物质91％-93％。
所述活性外层按重量百分比计由如下组分组成：导电剂1％-3％、粘接剂2％-4％、正极活性物质93％-95％。
优选地，所述导电剂包括以下组分的一种或多种：导电炭黑、导电石墨、鳞片石墨、钒纳米；
所述正极活性物质包括以下组分的一种或两种：镍钴锰酸锂、五氧化二钒。
本发明另提出一种多元素纳米钒动力电池正极极片的制备方法，包括步骤：
提供一个正极集流体；
在正极集流体的上下面印刷一层1-5微米的中间薄层；
在正极集流体上的中间薄层上涂布一层活性外层。
优选地，所述正极集流体为糙面铝箔。
优选地，所述中间薄层按重量百分比计由以下组分组成：导电剂3％-5％、粘接剂2％-4％、正极活性物质91％-93％；
所述活性外层按重量百分比计由以下组分组成：导电剂1％-3％、粘接剂2％-4％、正极活性物质93％-95％。
优选地，所述导电剂包括以下组分的一种或多种：导电炭黑、导电石墨、鳞片石墨、钒纳米；
所述正极活性物质包括以下组分的一种或两种：镍钴锰酸锂、五氧化二钒。
本发明所提供的一种多元素纳米钒动力电池正极极片及其制备方法，通过在正极集流体的上下铝箔糙面上由里向外依次设置有中间薄层和活性外层，由于中间薄层为1-5微米的薄层，且中间薄层和活性外层组分基本相同，因此中间薄层与正极集流体之间，以及中间薄层和活性外层之间的粘附力强，有效地防止了多元素纳米钒动力电池正极极片掉粉现象的发生，延长了多元素纳米钒动力电池正极极片的使用寿命。
附图说明
图1是本发明的多元素纳米钒动力电池正极极片一实施例的结构示意图；
图2是本发明的多元素纳米钒动力电池正极极片制备方法一实施例的流程图；
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参见图1，提出本发明的一种多元素纳米钒动力电池正极极片100一实施例，包括一正极集流体110，该正极集流体110的上下面由里向外分别依次设置有中间薄层120和活性外层130。
本实施例中，由于正极集流体110为糙面铝箔，因此在正极集流体110上下面上设置中间薄层120，二者之间粘接更加紧密，提高了二者之间的粘附力。
进一步地，上述多元素纳米钒动力电池正极极片100实施例中，所述中间薄层120以印刷的方式进行设置。本实施例中，中间薄层120通过印刷的方式设置在正极集流体上下面上，可以使中间薄层120与正极集流体上下面接触充分，因而进一步提高了正极集流体110与中间薄层120之间的粘附力。
进一步地，上述多元素纳米钒动力电池正极极片100实施例中，所述中间薄层120厚度为1-5微米。由此可知，该中间薄层120是一层很薄的活性层，由于该中间薄层很薄，其重量小，不易在外力的影响下从正极集流体上下面上剥离。
进一步地，上述多元素纳米钒动力电池正极极片100实施例中，所述活性外层130以涂布的方式进行设置。
进一步地，上述多元素纳米钒动力电池正极极片100实施例中，所述中间薄层120按重量百分比计由如下组分组成：导电剂3％-5％、粘接剂2％-4％、正极活性物质91％-93％。
进一步地，上述多元素纳米钒动力电池正极极片100实施例，所述活性外层130按重量百分比计由如下组分组成：导电剂1％-3％、粘接剂2％-4％、正极活性物质93％-95％。
上述多元素纳米钒动力电池正极极片100实施例中，所述导电剂包括以下组分的一种或多种：导电炭黑、导电石墨、鳞片石墨、钒纳米。所述正极活性物质包括以下组分的一种或两种：镍钴锰酸锂、五氧化二钒。
从上述中间薄层和活性外层的组分中可以看出，中间薄层120的粘接剂百分含量大于活性外层120的百分含量；而活性物质的百分含量大大小于活性外层130的百分含量。由于中间薄层120中含有较大量的粘接剂，因此进一步提高了正极集流体110与中间薄层120之间的粘附力。
同时由于中间薄层120与活性外层130的组分成分基本相同，只是各组分的含量有所不同，因此通过涂布的方式在中间薄层120设置活性外层130，活性外层130与中间薄层120粘接紧密度高。
由上可知，上述实施例电池池正极极片100的结构紧密，中间薄层120和活性外层130不易从正极集流体110上剥离。有效地防止了多元素纳米钒动力电池正极极片掉粉现象的发生，延长了多元素纳米钒动力电池正极极片的使用寿命。
同时，由于中间薄层120和活性外层130中包含有较高含量的导电剂和活性物质，因此相对现有的电池，降低了电池内阻，提高了电池的电化学性能、电池的容量、以及大电流放电性。
参见图2，提出上述多元素纳米钒动力电池正极极片制备方法一实施例，包括：
步骤S101、提供一个正极集流体；
步骤S102、在正极集流体的上下面印刷一层1-5微米的中间薄层；
步骤S103、在正极集流体上的中间薄层上涂布一层活性外层。
进一步地，上述多元素纳米钒动力电池正极极片的制备方法实施例中，所述正极集流体为糙面铝箔。
进一步地，上述多元素纳米钒动力电池正极极片的制备方法实施例中，在步骤S103之前还包括如下处理：对印刷有中间薄层的正极集流体进行烘干处理。
上述多元素纳米钒动力电池正极极片的制备方法实施例可知：由于正极集流体的上下面为铝箔糙面，通过印刷的方式在正极集流体上下面设置中间薄层。中间薄层与正极集流体上下面接触充分，因此二者之间的粘附力强。同时该中间薄层一层1-5微米厚的活性薄层，其重量小，不易在外力的影响下从正极集流体上下面上剥离。
进一步地，上述多元素纳米钒动力电池正极极片的制备方法实施例中，所述中间薄层按重量百分比计由以下组分组成：导电剂3％-5％、粘接剂2％-4％、正极活性物质91％-93％。
进一步地，上述多元素纳米钒动力电池正极极片的制备方法实施例中，所述活性外层按重量百分比计由以下组分组成：导电剂1％-3％、粘接剂2％-4％、正极活性物质93％-95％。
进一步地，上述多元素纳米钒动力电池正极极片的制备方法实施例中，所述导电剂包括以下组分的一种或多种：导电炭黑、导电石墨、鳞片石墨、钒纳米。所述正极活性物质包括以下组分的一种或两种：镍钴锰酸锂、五氧化二钒。
从上述中间薄层和活性外层的组分中可以看出，中间薄层的粘接剂百分含量大于活性外层的百分含量；而活性物质的百分含量大大小于活性外层的百分含量。由于中间薄层中含有较大量的粘接剂，因此进一步提高了正极集流体与中间薄层之间的粘附力。同时，由于中间薄层与活性外层的组分成分基本相同，只是各组分的含量有所不同，因此通过涂布的方式在中间薄层上设置活性外层，活性外层与中间薄层粘接紧密度高。
由上可知，通过上述方法实施例制备的电池池正极极片，其结构紧密，中间薄层和活性外层不易从正极集流体上剥离。有效地防止了多元素纳米钒动力电池正极极片掉粉现象的发生，延长了多元素纳米钒动力电池正极极片的使用寿命。同时，由于中间薄层和活性外层中包含有较高含量的导电剂和活性物质，因此相对现有的电池，降低了电池内阻，提高了电池的电化学性能、电池的容量、以及大电流放电性。
应当理解的是，以上仅为本发明的优选实施例，不能因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种多元素纳米钒动力电池正极极片，其特征在于，包括一正极集流体，该正极集流体的上下面由里向外分别依次设置有中间薄层和活性外层。
2.根据权利要求1所述的多元素纳米钒动力电池正极极片，其特征在于，所述正极集流体为糙面铝箔。
3.根据权利要求1或2所述的多元素纳米钒动力电池正极极片，其特征在于，所述中间薄层厚度为1-5微米。
4.根据权利要求3所述的多元素纳米钒动力电池正极极片，其特征在于，
所述中间薄层以印刷的方式进行设置；
所述活性外层以涂布的方式进行设置。
5.根据权利要求3任一项所述的多元素纳米钒动力电池正极极片，其特征在于，
所述中间薄层按重量百分比计由如下组分组成：导电剂3％-5％、粘接剂2％-4％、正极活性物质91％-93％；
所述活性外层按重量百分比计由如下组分组成：导电剂1％-3％、粘接剂2％-4％、正极活性物质93％-95％。
6.根据权利要求5所述的多元素纳米钒动力电池正极极片的制备方法，其特征在于，
所述导电剂包括以下组分的一种或多种：导电炭黑、导电石墨、鳞片石墨、钒纳米；
所述正极活性物质包括以下组分的一种或两种：镍钴锰酸锂、五氧化二钒。
7.一种多元素纳米钒动力电池正极极片的制备方法，其特征在于，包括步骤：
提供一个正极集流体；
在正极集流体的上下面印刷一层1-5微米的中间薄层；
在正极集流体上的中间薄层上涂布一层活性外层。
8.根据权利要求7所述的多元素纳米钒动力电池正极极片的制备方法，其特征在于，所述正极集流体为糙面铝箔。
9.根据权利要求7或8所述多元素纳米钒动力电池正极极片的制备方法，其特征在于，
所述中间薄层按重量百分比计由以下组分组成：导电剂3％-5％、粘接剂2％-4％、正极活性物质91％-93％；
所述活性外层按重量百分比计由以下组分组成：导电剂1％-3％、粘接剂2％-4％、正极活性物质93％-95％。
10.根据权利要求9所述的多元素纳米钒动力电池正极极片的制备方法，其特征在于，
所述导电剂包括以下组分的一种或多种：导电炭黑、导电石墨、鳞片石墨、钒纳米；
所述正极活性物质包括以下组分的一种或多种：镍钴锰酸锂、五氧化二钒。
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