CN108878771A - 一种高电压锂离子电池正极片及其制备方法 - Google Patents

一种高电压锂离子电池正极片及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种高电压锂离子电池正极极片及其制备方法，其中：正极极片的正极活性材料层包括如下质量百分比含量的组分：正极活性材料97.4％～98.89％；粘结剂1.0％～2.0％；MWCNT0.1％～0.5％；SWCNT0.01％～0.1％。本发明还提供上述正极极片的制备方法。本发明提供的高电压锂离子电池正极极片在高电压单晶正极材料的选择上采用SWCNT/MWCNT导电剂复合使用，相比于纯用MWCNT导电剂，能有效提高电芯的循环性能和倍率性能，在保证性能的前提下，还能进一步提升电芯的能量密度。

Description

一种高电压锂离子电池正极片及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种高电压锂离子电池正极片及制备方法，属于锂离子电池技术领域。
技术背景
锂离子电池发展的主要方向在于高能量密度、高功率和高安全性，而提升能量密度的关键在于正负极材料的发展。对于三元正极材料来说，高电压是提升能量密度的主要路径之一，以三元为例，电压从4.2V开始，每提高0.1V，克容量大约提高10-15mAh/g不等，同时，单晶的高电压正极还拥有更大的极限压实，这对电芯能量密度的提升至关重要。然而，高电压三元材料的使用同时也上面临着诸多的问题，例如高电压下电解液分解、高温下副反应严重等，但这些问题主要可以从电解液角度去改善。除上述问题外，高电压三元材料一般为单晶形貌，极片理论及实际应用压实密度基本上在3.5g/cm3以上，这么高的压实下，虽然正极颗粒不受破坏，但极片的孔隙率低，吸液能力变差，导致循环后期衰减较快。另一方面，单晶颗粒一般倍率性能较差，应用上不能同时满足高能量密度、高功率等目标要求。
在锂离子电池的能量密度提升上，导电剂也扮演着至关重要的角色。目前市面上应用最广泛的为炭黑导电剂(以下简称SP)、石墨导电剂(以下简称KS)两种导电剂，但是其具有三个明显缺陷：1)SP、KS导电性相对较差，因此需要在正极浆料中占据较大的比重，同时需要消耗更多的导电剂，导致活性物质比重小，不利于提升电池能量的密度；2)SP、KS为颗粒状和球状，容易因长期循环过程中活性物质的体积膨胀而导致与活性物质脱离，使得导电性能失效，导致循环性能较差；3)SP、KS的吸油值偏低，导致高压实极片孔隙率较低的情况下极片的饱液能力较差。
在新型导电剂研究上，碳纳米管(以下简称CNT)已成为了主要方向之一，相对于传统的导电剂具有以下明显的优势：
1)CNT不仅具有良好的电子导电性，同时还拥有优异的离子导电性(比表面大、吸油值高)，使极片在高压实下也能保证良好的吸液饱液能力，同时添加量较少，有利于提高电池的能量密度；2)CNT具有双电层效应，一维纳米管状导电剂具有较大的长径比特征，有利于形成导电网络，这些均能极大的提高电池的倍率性能；3)CNT拥于优异的导热性能，有利于电池的散热，能提高电池的安全性能；4)一维纳米管状导电剂能够减小充放电过程中极片膨胀收缩对电池性能造成的负面影响，从而提高电池的循环性能；
CNT可以分为单壁碳纳米管(以下简称SWCNT)和多壁碳纳米管(以下简称MWCNT)，而目前市面上应用的主要为MWCNT，虽然相对于传统的SP/KS导电剂而言，MWCNT用于动力电池上，对电池循环性及电池容量的提升更为明显，用量也会更少，但其由于长径比较小，不利于构成优异的线性导电网络通道，因此在高倍率下倍率性能相对较差。
单晶高电压材料在高压实下极片的孔隙率低，吸液能力变差，导致循环后期衰减较快，同时单晶材料相对于二次团聚颗粒材料而言倍率性能较差，应用上不能同时满足高能量密度、高功率等目标要求。由于CNT导电剂的吸油值大(增强极片的吸液饱液能力)，电子导电性优异，能够形成优异的导电网络通道，因此采用CNT作为单晶高电压材料的导电剂相比于传统的SP/KS导电剂具有明显的优势。本发明拟采用CNT作为导电剂可一定程度上改善上述问题，但考虑到MWCNT长度较短，仅包覆在活性物质颗粒表面，不利于构成优异的线性导电网络通道，因此导电效果相对较差。
为了解决此问题，本发明拟引入SWCNT，采用MWCNT/SWCNT掺混的导电剂方案。由于SWCNT长径比很大，可以广泛分布在各个活性物质颗粒之间，与分布在颗粒表面的MWCNT形成网络节点，构成优异的导电网络通道，不仅有效改善了单晶高电压材料存在的上述问题，还能在纯用MWCNT导电剂的基础上进一步提高电芯的能量密度。
CN108155358A公开一种锂离子电池用镍钴锰酸锂正极复合材料的制备方法，包括：将单壁碳纳米管、表面活性剂和LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2正极材料在分散介质中球磨混合后，烘干，得到前驱体；将所述前驱体置于惰性气体气氛中焙烧，得到单壁碳纳米管复合的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2正极复合材料。本对比文件公开的方案中也采用了单壁碳纳米管作为正极活性材料。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种高电压锂离子电池正极极片及其制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
提供一种高电压锂离子电池正极极片，包括：正极集流体和分别设置在正极集流体正、反两面的第一正极活性材料层、第二正极活性材料层，第一正极活性材料层、第二正极活性材料层均包括如下质量百分比含量的组分：
进一步地，
所述第一正极活性材料层或第二正极活性材料层的单面厚度为40-80um，极片压实密度为3.4-3.8g/cm3。
进一步地，
所述正极集流体为铝箔或者涂碳铝箔。
进一步地，
所述正极材料为单晶镍钴锰酸锂、单晶镍钴铝酸锂和钴酸锂中的至少一种。
进一步地，
SWCNT：MWCNT的质量比为(0.1～0.5)：1。
进一步地，
SWCNT的长度为5μm～10μm。
进一步地，
所述MWCNT的长度为1μm～2μm。
进一步地，
所述粘结剂为聚偏氟乙烯(以下简称PVDF)、羧甲基纤维素(以下简称CMC)和丁苯橡胶中的至少一种。
本发明还提供上述高电压锂离子电池正极极片的制备方法，包括如下步骤：
S1、浆料配制
按照如下质量百分比含量称取各组分原料：
S11、将粘结剂和N-甲基吡咯烷酮(以下简称NMP)溶剂混合进行第一混合处理，得第一混合物料；
S12、将WMCNT和SWCNT加入第一混合物料中进行第二混合处理，得第二混合物料；
S13、将正极材料加入第二混合物料中进行第三混合处理，得第四混合物料；
S14、将所述第四混合物料调节粘度，得锂离子电池正极浆料；
S2、涂布辊压
将步骤S1中配制的正极浆料涂布在正极集流体的正、反两面，并进行辊压处理，即得高电压锂离子电池正极极片。
进一步地，
上述步骤S1的合浆过程在5L的合浆罐中进行。
进一步地，
第一混合处理的公转速度为40-50rpm，自转速度为2500-3500rpm，时间为180-300min。
进一步地，
第二混合处理的公转速度为45-55rpm，自转速度为2500-3500rpm，时间为90-150min。
进一步地，
第三混合处理的公转速度为40-50rpm，自转速度为2500-3500rpm，时间为150-210min。
进一步地，
第四混合物料的调节粘度过程中，公转速度为30-40rpm，自转速度为2000-3000rpm，时间为20-40min，最终粘度范围为6000mPa·s～10000mPa·s。
进一步地，
步骤S2的涂布过程在挤压涂布机或者转移涂布机上进行，涂布单面(正面/反面)净面密度为180-220g/cm2。
进一步地，
步骤S2的辊压过程在单传动辊压机或双传动辊压机中进行，辊压压强为8-10MPa。
本发明的有益效果：
本发明提供的高电压锂离子电池正极极片在高电压单晶正极材料的选择上采用SWCNT/MWCNT导电剂复合使用，相比于纯用MWCNT导电剂，能有效提高电芯的循环性能和倍率性能，在保证性能的前提下，还能进一步提升电芯的能量密度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一种高电压锂离子电池正极极片的结构示意图；
其中：1-单晶正极材料；2-粘结剂；3-正极集流体；4-单壁碳纳米管(SWCNT)；5-多壁碳纳米管(MWCNT)；6-1、第一正极活性材料层；6-2第二正极活性材料层。
具体实施方式
为了更好地阐述该发明的内容，下面通过具体实施例对本发明进一步的验证。特在此说明，实施例只是为更直接地描述本发明，它们只是本发明的一部分，不能对本发明构成任何限制。
如图1，本发明提供一种高电压锂离子电池正极极片，其包括正极集流体3和设置在正极集流体3正、反两面的第一正极活性材料层6-1、第二正极活性材料层6-2；第一正极活性材料层6-1、第二正极活性材料层6-2内均分布有单晶正极材料1；粘结剂2；单壁碳纳米管(SWCNT)4；多壁碳纳米管(MWCNT)5。
实施例1：
一种高电压锂离子电池正极极片，包括：铝箔(本实施例1中的正极集流体3采用铝箔)和分别设置在正极集流体正、反两面的第一正极活性材料层、第二正极活性材料层，第一正极活性材料层、第二正极活性材料层均包括如下质量百分比含量的成分：单晶NCM(523)(镍钴锰酸锂)98.89％；SWCNT 0.01％；MWCNT 0.1％；PVDF 1％。
第一正极活性材料层、第二正极活性材料层的厚度均为40um，极片压实为3.8g/cm3。选用的SWCNT的长度为5μm，MWCNT的长度为1μm。
该正极极片的制备方法如下：
S1浆料配制
S11：获得上述正极活性物质层的各成分原料；
S12：将溶剂(NMP)和PVDF进行第一混合处理，得第一混合物料；其中，第一混合处理的公转速度为40rpm，自转速度为时间为2500rpm，处理时间为180min。
S13：将所述WMCNT浆料和SWCNT浆料加入第一混合物料中进行第二混合处理，得第二混合物料；其中，第二混合处理的公转速度为45rpm，自转速度为2500rpm，时间为90min。
S14：将所述正极材料加入第二混合物料中进行第三混合处理，得第三混合物料；其中，公转速度为40rpm，自转速度为2500rpm，时间为150min。
S15：调节第三混合物料的粘度，其中，公转速度为30rpm，自转速度为2000rpm，时间为20min，最终粘度为到6253mPa·s，得锂离子电池正极浆料。
S2涂布辊压
S21将步骤S1配制的正极浆料在铝箔的正反两面进行涂布和辊压处理，涂布面密度为单面200g/cm2，辊压压力为9MPa，即得本实施例的高电压锂离子电池正极极片。
以石墨为负极活性物质，搭配高电压电解液，结合本实施例的高电压锂离子电池正极极片，制备成20Ah软包电池，记为编号S1。
实施例2：
本实施例与实施例1的区别在于，
本实施例1中的正极集流体3采用涂碳铝箔。第一、第二活性物质层包括如下质量百分比含量的成分：单晶NCM(523)98.26％；SWCNT 0.04％；MWCNT 0.2％；PVDF 1.5％。第一正极活性材料层、第二正极活性材料层的厚度均为60um，极片压实为3.8g/cm3。选用的SWCNT的长度为8μm，MWCNT的长度为1.5μm。
该正极极片的制备方法包括：
S1浆料配制
S11：获得上述正极活性物质层的各成分原料；
S12：将溶剂(NMP)和PVDF进行第一混合处理，得第一混合物料；其中，第一混合处理的公转速度为45rpm，自转速度为时间为3000rpm，处理时间为240min。
S13：将所述WMCNT浆料和SWCNT浆料加入第一混合物料中进行第二混合处理，得第二混合物料；其中，第二混合处理的公转速度为50rpm，自转速度为3000rpm，时间为120min。
S14：将所述正极材料加入第二混合物料中进行第三混合处理，得第三混合物料；其中，公转速度为45rpm，自转速度为3000rpm，时间为180min。
S15：调节第三混合物料的粘度，其中，公转速度为35rpm，自转速度为2500rpm，时间为30min，最终粘度为到7320mPa·s，得锂离子电池正极浆料。
S2涂布辊压
S21将步骤S1配制的正极浆料涂在涂碳铝箔的正反两面进行涂布和辊压处理，涂布面密度为单面200g/cm2，辊压压力为8MPa，即得本实施例的高电压锂离子电池正极极片。
以石墨为负极活性物质，搭配高电压电解液，结合本实施例的高电压锂离子电池正极极片，制备成20Ah软包电池，记为编号S2。
实施例3：
本实施例与实施例1的区别在于，
第一活性物质层、第二活性物质层均包括如下质量百分比含量的成分：单晶NCM(523)97.4％；SWCNT 0.1％；MWCNT 0.5％；PVDF 2.0％。第一正极活性材料层、第二正极活性材料层的厚度均为80um，极片压实为3.8g/cm3。选用的SWCNT的长度为10μm，MWCNT的长度为2μm。
该正极极片的制备方法如下：
S1浆料配制
S11：获得上述正极活性物质层的各成分原料；
S12：将溶剂(NMP)和PVDF进行第一混合处理，得第一混合物料；其中，第一混合处理的公转速度为50rpm，自转速度为时间为3500rpm，处理时间为300min。
S13：将所述WMCNT浆料和SWCNT浆料加入第一混合物料中进行第二混合处理，得第二混合物料；其中，第二混合处理的公转速度为55rpm，自转速度为3500rpm，时间为150min。
S14：将所述正极材料加入第二混合物料中进行第三混合处理，得第三混合物料；其中，公转速度为50rpm，自转速度为3500rpm，时间为210min。
S15：调节第三混合物料的粘度，其中，公转速度为40rpm，自转速度为3000rpm，时间为40min，最终粘度为到8200mPa·s，得锂离子电池正极浆料。
S2涂布辊压
S21将步骤S1配制的正极浆料在铝箔的正反两面进行涂布和辊压处理，涂布面密度为单面200g/cm2，辊压压力为10MPa，即得本实施例的高电压锂离子电池正极极片。
以石墨为负极活性物质，搭配高电压电解液，结合本实施例的高电压锂离子电池正极极片，制备成20Ah软包电池，记为编号S3。
实施例4
本实施例与实施例1的区别在于：
单晶正极材料采用单晶镍钴铝酸锂(单晶NCA)，粘结剂采用CMC，第一活性物质层、第二活性物质层均包括如下质量百分比含量的成分：
单晶镍钴铝酸锂98.89％；SWCNT 0.01％；MWCNT 0.1％；CMC 1％。
第一正极活性材料层、第二正极活性材料层的厚度均为50um，极片压实为3.4g/cm3。选用的SWCNT的长度为8μm，MWCNT的长度为1μm。
该正极极片的制备方法如下：
S1浆料配制
S11：获得上述正极活性物质层的各成分原料；
S12：将溶剂(NMP)和粘结剂CMC进行第一混合处理，得第一混合物料；其中，第一混合处理的公转速度为40rpm，自转速度为时间为2500rpm，处理时间为180min。
S13：将所述WMCNT浆料和SWCNT浆料加入第一混合物料中进行第二混合处理，得第二混合物料；其中，第二混合处理的公转速度为45rpm，自转速度为2500rpm，时间为90min。
S14：将所述正极材料加入第二混合物料中进行第三混合处理，得第三混合物料；其中，公转速度为40rpm，自转速度为2500rpm，时间为150min。
S15：调节第三混合物料的粘度，其中，公转速度为30rpm，自转速度为2000rpm，时间为20min，最终粘度为到6245mPa·s，得锂离子电池正极浆料。
S2涂布辊压
S21将步骤S1配制的正极浆料在铝箔的正反两面进行涂布和辊压处理，涂布面密度为单面180g/cm2，辊压压力为9MPa，即得本实施例的高电压锂离子电池正极极片。
以石墨为负极活性物质，搭配高电压电解液，结合本实施例的高电压锂离子电池正极极片，制备成20Ah软包电池，记为编号S4。
实施例5
本实施例与实施例1的区别在于：
单晶正极材料采用钴酸锂，粘结剂采用丁苯橡胶，第一活性物质层、第二活性物质层均包括如下质量百分比含量的成分：
单晶钴酸锂98.89％；SWCNT 0.01％；MWCNT 0.1％；丁苯橡胶1％。
第一正极活性材料层、第二正极活性材料层的厚度均为50um，极片压实为3.6g/cm3。选用的SWCNT的长度为8μm，MWCNT的长度为1μm。
该正极极片的制备方法如下：
S1浆料配制
S11：获得上述正极活性物质层的各成分原料；
S12：将溶剂(NMP)和粘结剂丁苯橡胶进行第一混合处理，得第一混合物料；其中，第一混合处理的公转速度为40rpm，自转速度为时间为2500rpm，处理时间为180min。
S13：将所述WMCNT浆料和SWCNT浆料加入第一混合物料中进行第二混合处理，得第二混合物料；其中，第二混合处理的公转速度为45rpm，自转速度为2500rpm，时间为90min。
S14：将所述正极材料单晶钴酸锂加入第二混合物料中进行第三混合处理，得第三混合物料；其中，公转速度为40rpm，自转速度为2500rpm，时间为150min。
S15：调节第三混合物料的粘度，其中，公转速度为30rpm，自转速度为2000rpm，时间为20min，最终粘度为到6239mPa·s，得锂离子电池正极浆料。
S2涂布辊压
S21将步骤S1配制的正极浆料在铝箔的正反两面进行涂布和辊压处理，涂布面密度为单面220g/cm2，辊压压力为9MPa，即得本实施例的高电压锂离子电池正极极片。
以石墨为负极活性物质，搭配高电压电解液，结合本实施例的高电压锂离子电池正极极片，制备成20Ah软包电池，记为编号S5。
对比例1：
本对比例与实施例1的区别在于，本实施例提供的高电压锂离子电池正极极片的正极活性物质层包括如下质量百分含量的成分：单晶NCM(523)96.5％；WMCNT 1.0％；PVDF2.5％(仅包含WMCNT，不包含SWCNT)。该正极极片的制备方法具体如下：
S1浆料配制
S11：获得上述正极活性物质层的各成分原料；
S12：将溶剂(NMP)和PVDF进行第一混合处理，得第一混合物料；其中，第一混合处理的公转速度为45rpm，自转速度为时间为3000rpm，处理时间为240min。
S13：将所述WMCNT浆料加入第一混合物料中进行第二混合处理，得第二混合物料；其中，第二混合处理的公转速度为50rpm，自转速度为3000rpm，时间为120min。
S14：将所述正极材料单晶NCM(523)加入第二混合物料中进行第三混合处理，得第三混合物料；其中，公转速度为45rpm，自转速度为3000rpm，时间为180min。
S15：调节第三混合物料的粘度，其中，公转速度为35rpm，自转速度为2500rpm，时间为30min，最终粘度为到8510mPa·s，得锂离子电池正极浆料。
S2涂布辊压
S21将步骤S1配制的正极浆料进行涂布和辊压处理，涂布面密度为单面200g/cm2，辊压压力为8MPa，即得本实施例的高电压锂离子电池正极极片。
以石墨为负极活性物质，搭配高电压电解液，结合本实施例的高电压锂离子电池正极极片，制备成20Ah软包电池，记为编号D1。
对比例2
本对比例与实施例4的区别在于，本对比例提供的高电压锂离子电池正极极片的正极活性物质层包括如下质量百分含量的成分：单晶NCA 96.5％；WMCNT 1.0％；CMC 2.5％(仅包含WMCNT，不包含SWCNT)。该正极极片的制备方法具体如下：
S1浆料配制
S11：获得上述正极活性物质层的各成分原料；
S12：将溶剂(NMP)和粘结剂CMC进行第一混合处理，得第一混合物料；其中，第一混合处理的公转速度为40rpm，自转速度为时间为2500rpm，处理时间为180min。
S13：将所述WMCNT浆料加入第一混合物料中进行第二混合处理，得第二混合物料；其中，第二混合处理的公转速度为45rpm，自转速度为2500rpm，时间为90min。
S14：将所述正极材料单晶NCA加入第二混合物料中进行第三混合处理，得第三混合物料；其中，公转速度为40rpm，自转速度为2500rpm，时间为150min。
S15：调节第三混合物料的粘度，其中，公转速度为30rpm，自转速度为2000rpm，时间为20min，最终粘度为到6200mPa·s，得锂离子电池正极浆料。
S2涂布辊压
S21将步骤S1配制的正极浆料在铝箔的正反两面进行涂布和辊压处理，涂布面密度为单面180g/cm2，辊压压力为9MPa，即得本实施例的高电压锂离子电池正极极片。
以石墨为负极活性物质，搭配高电压电解液，结合本实施例的高电压锂离子电池正极极片，制备成20Ah软包电池，记为编号D2。
对比例3
本对比例与实施例5的区别在于，本对比例提供的高电压锂离子电池正极极片的正极活性物质层包括如下质量百分含量的成分：单晶钴酸锂96.5％；WMCNT 1.0％；CMC2.5％(仅包含WMCNT，不包含SWCNT)。该正极极片的制备方法具体如下：
S1浆料配制
S11：获得上述正极活性物质层的各成分原料；
S12：将溶剂(NMP)和粘结剂丁苯橡胶进行第一混合处理，得第一混合物料；其中，第一混合处理的公转速度为40rpm，自转速度为时间为2500rpm，处理时间为180min。
S13：将所述WMCNT浆料加入第一混合物料中进行第二混合处理，得第二混合物料；其中，第二混合处理的公转速度为45rpm，自转速度为2500rpm，时间为90min。
S14：将所述正极材料单晶钴酸锂加入第二混合物料中进行第三混合处理，得第三混合物料；其中，公转速度为40rpm，自转速度为2500rpm，时间为150min。
S15：调节第三混合物料的粘度，其中，公转速度为35rpm，自转速度为2500rpm，时间为30min，最终粘度为到8500mPa·s，得锂离子电池正极浆料。
S2涂布辊压
S21将步骤S1配制的正极浆料在铝箔的正反两面进行涂布和辊压处理，涂布面密度为单面220g/cm2，辊压压力为9MPa，即得本实施例的高电压锂离子电池正极极片。
以石墨为负极活性物质，搭配高电压电解液，结合本实施例的高电压锂离子电池正极极片，制备成20Ah软包电池，记为编号D3。
上述实施例1-3与对比例1为一组，其对应制得的软包电池编号分别为S1-S3、D1；
上述实施例4与对比例2为二组，其软包电池编号分别为S4、D2；
上述实施例5与对比例3为三组，其软包电池编号分别为S5、D3；
对上述编号S1-S5、D1-D3的电池的倍率和循环性能进行测试，测试电压区间为3-4.4V，实验结果如下表1：
表1编号S1-S5、D1-D3的电池性能测试结果
上述结果表明：
1、第一组中：
实施例1的S1电池5C/1C放电容量保持率为85.3％：电芯的能量密度达到了249.5Wh/kg，循环812周(1C/1C，3-4.4V)电池的容量保持率为91.2％。
实施例2的S2电池5C/1C放电容量保持率为89.6％：电芯的能量密度达到了248.2Wh/kg，循环803周(1C/1C，3-4.4V)电池的容量保持率为93.5％。
实施例3的S3电池5C/1C放电容量保持率为95.4％：电芯的能量密度达到了247Wh/kg，循环799周(1C/1C，3-4.4V)电池的容量保持率为95.6％。
对比例1的D1电池5C/1C放电容量保持率为72.3％：电芯的能量密度达到了245.2Wh/kg，循环820周(1C/1C，3-4.4V)电池的容量保持率为86.7％。
2、第二组中：
实施例4的S4电池5C/1C放电容量保持率为84.5％；电芯的能量密度达到了248Wh/kg，循环800周(1C/1C，3-4.4V)电池的容量保持率为93.2％。
对比例2的D1电池5C/1C放电容量保持率为68.5％；电芯的能量密度达到了256.4Wh/kg，循环806周(1C/1C，3-4.4V)电池的容量保持率为81.5％。
3、第三组中：
实施例5的S5电池5C/1C放电容量保持率为96.1％；电芯的能量密度达到了245.3Wh/kg，循环801周(1C/1C，3-4.4V)电池的容量保持率为84.6％。
对比例3的D1电池5C/1C放电容量保持率为88.1％；电芯的能量密度达到了240.6Wh/kg，循环810周(1C/1C，3-4.4V)电池的容量保持率为78.7％。
很显然，本实施例提供的高电压锂离子电池正极极片制得的锂离子电池的放电容量保持率、电芯的能量密度、和循环一定周期后的电池的容量保持率均优于对应组的对比例提供的高电压锂离子电池正极极片制得的锂离子电池。
以上所述为本发明的具体实施方式，但不能对本发明构成任何限制，因此需特别指出，凡是以本发明为基础，做得任何修改与改进均落在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高电压锂离子电池正极极片，其特征在于，包括：正极集流体和分别设置在正极集流体正、反两面的第一正极活性材料层、第二正极活性材料层，第一正极活性材料层、第二正极活性材料层均包括如下质量百分比含量的组分：
2.根据权利要求1所述的所述一种高电压锂离子电池正极极片，其特征在于，
所述第一正极活性材料层或第二正极活性材料层的单面厚度为40-80um，极片压实密度为3.4-3.8g/cm3。
3.根据权利要求1或2所述的所述一种高电压锂离子电池正极极片，其特征在于，
所述正极材料为单晶镍钴锰酸锂、单晶镍钴铝酸锂和钴酸锂中的至少一种。
4.根据权利要求1或2所述的所述一种高电压锂离子电池正极极片，其特征在于，
SWCNT：MWCNT的质量比为(0.1～0.5)：1。
5.根据权利要求1或2所述的所述一种高电压锂离子电池正极极片，其特征在于，
SWCNT的长度为5μm～10μm；
MWCNT的长度为1μm～2μm。
6.根据权利要求1或2所述的所述一种高电压锂离子电池正极极片，其特征在于，
所述粘结剂为聚偏氟乙烯、羧甲基纤维素、丁苯橡胶中的至少一种。
7.一种高电压锂离子电池正极极片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、浆料配制
S11、按照如下质量百分比含量称取各组分原料：
S12、将粘结剂和N-甲基吡咯烷酮溶剂混合进行第一混合处理，得第一混合物料；
S13、将WMCNT和SWCNT加入第一混合物料中进行第二混合处理，得第二混合物料；
S14、将正极材料加入第二混合物料中进行第三混合处理，得第四混合物料；
S15、将所述第四混合物料调节粘度，得锂离子电池正极浆料；
S2、涂布辊压
将步骤S1中配制的正极浆料涂布在正极集流体的正、反两面，并进行辊压处理，即得高电压锂离子电池正极极片。
8.根据权利要求7所述的一种高电压锂离子电池正极极片的制备方法，其特征在于，
上述步骤S1的合浆过程在5L的合浆罐中进行；
第一混合处理的公转速度为40-50rpm，自转速度为2500-3500rpm，时间为180-300min；
第二混合处理的公转速度为45-55rpm，自转速度为2500-3500rpm，时间为90-150min；
第三混合处理的公转速度为40-50rpm，自转速度为2500-3500rpm，时间为150-210min；
第四混合物料调节粘度过程中，公转速度为30-40rpm，自转速度为2000-3000rpm，时间为20-40min，最终粘度范围为6000mPa·s～10000mPa·s。
9.根据权利要求7所述的一种高电压锂离子电池正极极片的制备方法，其特征在于，
步骤S2的涂布过程在挤压涂布机或者转移涂布机上进行，涂布单面的净面密度为180-220g/cm2。
10.根据权利要求7所述的一种高电压锂离子电池正极极片的制备方法，其特征在于，
步骤S2的辊压过程在单传动辊压机或双传动辊压机中进行，辊压压强为8-10MPa。
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