CN109065840A - 一种锂离子电池正极片及其制备方法 - Google Patents

一种锂离子电池正极片及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种锂离子电池正极片，包括正极集流体、导电涂层和电极层；正极集流体为碳薄膜，碳薄膜具有三维多孔结构，正极集流体表面包设有导电涂层；导电涂层为双层结构、且具有交联梯度，自第二导电涂层至第一导电涂层交联度递减；电极层包设于第二导电涂层表面；具有结构稳定性优异、耐热、耐溶剂性能良好的特点。同时本发明提供了一种锂离子电池正极片的制备方法，制备过程简单，可以形成具有交联梯度的双层导电涂层结构，提高结构的耐热性、耐溶剂性和结构稳定性。并且，本发明提供了一种锂离子电池，具有优异的结构稳定性、耐热性，使用寿命长，且具有优异的导电性、电容量高，使用性能优异。

Description

一种锂离子电池正极片及其制备方法
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域，更具体的说是涉及一种锂离子电池正极片及其制备方法。
背景技术
锂离子电池是一种高性能的二次电池，具有工作电压高、体积及能量密度大、使用寿命长和自放电小等优点，被广泛地运用于各种数码产品、移动通信设备和动力工具等领域。
目前锂离子电池的电极集流体材料一般采用金属铝箔，但是铝箔在空气中易被氧化导致表面形成一层氧化钝化膜，若将活性浆料直接涂布在铝箔集流体上，会造成界面阻抗增大，导致电极极片的电子导电性和离子导电性均较差，另外铝集流体与电极活性材料层的粘附性也变差，充放电过程中铝集流体表面出现腐蚀时，都会使电池内阻增加，导致电容量损失和放电效率降低。并且，目前在锂离子电池正极制备过程中一般是将正极材料制备成浆料，涂覆于金属薄片上，干燥之后即可得到锂离子电池正极；但是会造成界面阻抗增大，进而导致正极电极片的电子导电性和离子导电性均比较差，所以以上述锂离子电池正极为原料制备的锂离子电池放电容量较低、倍率性能与循环性能较差。
因此，提供一种新型的锂离子电池正极及其制备方法、包含上述电极的锂离子电池是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种锂离子电池正极片能够降低电池内阻，且公开了一种包括上述正极片的锂离子电池，具有放电容量高、倍率性能和循环适应性能优异等特点；同时还公开了一种锂离子电池正极片的制备方法制备过程简单、操作便捷。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种锂离子电池正极片，其特征在于，包括正极集流体、导电涂层和电极层；所述正极集流体为碳薄膜，所述碳薄膜具有三维多孔结构，所述正极集流体表面包设有所述导电涂层；所述导电涂层包括第一导电涂层和第二导电涂层，所述第一导电涂层包设于所述正极集流体表面，所述第二导电涂层包设于所述第一导电涂层表面，所述第二导电涂层与所述第一导电涂层之间形成交联梯度，自第二导电涂层至第一导电涂层交联度递减；所述电极层包设于所述第二导电涂层表面。
上述优选技术方案的有益效果是：本发明公开的一种锂离子正极片采用具有三维多孔结构的碳薄膜作为正极集流体，可以增加正极集流体与导电涂层的接触面积，减少接触内阻、提高电子电导率。同时，设置具有交联梯度的双层导电涂层，第一导电涂层靠近集流体，交联度很低甚至是未交联，可以提供很好的粘结性；第二导电涂层靠近电极层，具有较高的交联度，可以提供较好的耐热、耐溶剂性；导电涂层中的交联度梯度，可以很好的解决现有技术中未交联或交联度低的导电涂层存在的耐热、耐溶剂性差，交联度高导电涂层存在的收缩降低粘结性的问题。
一种锂离子电池正极片的制备方法，其特征在于，制备得到如上所述的一种锂离子电池正极片，具体包括如下步骤：
(1)制备正极集流体：将无纺布薄膜进行烧结处理，制备得到正极集流体；
(2)制备导电涂层：先在正极集流体表面均匀涂敷第一导电涂层浆料，经过第一次固化得到第一导电涂层；然后在第一导电涂层表面涂敷第二导电涂层浆料，经过第二次固化得到第二导电涂层；
(3)制备电极层：在第二导电涂层表面涂敷正极浆料，经过固化反应制备得到一种锂离子电池正极片。
上述优选技术方案的有益效果是：先将无纺布烧结使无纺布薄膜碳化，从而可以形成三维多孔结构，增加正极集流体与导电涂层的接触面积，缩小接触电阻；在正极集流体表面先涂敷第一导电涂层浆料，可以提供很好的粘结性，经过固化可以使导电涂层与正极集流体粘结在一起；然后在第一导电涂层表面涂敷第二导电涂层，此时第二导电涂层涂料可以逐渐渗透入第一导电涂层中，再经过第二次固化过程可以利用第二导电涂层涂料中的交联剂使第一导电涂层和第二导电涂层同时交联固化，从而形成自第二导电涂层到第一导电涂层交联度递减的结构；最后在第二导电涂层涂敷正极浆料，再经过固化即可得到具有优异导电性能的正极片。
优选的，所述步骤(1)中烧结温度为650～750℃、烧结时间为8～15h；所述无纺布薄膜包括丙纶薄膜、涤纶薄膜、锦纶薄膜、粘胶纤维薄膜、腈纶薄膜或乙纶薄膜。
上述优选的技术方案的有益效果是：本发明公开的无纺布薄膜经过碳化可以形成三维多孔结构，从而增加导电涂层与无纺布薄膜的接触面积、减少接触电阻。
优选的，所述步骤(2)中第一导电涂层浆料包括如下质量份的组分：7～11份含羧基的聚烯烃树脂、6～10份导电剂、16～20份氨水；所述含羧基的聚烯烃树脂中羧基的含量为4～6wt％；所述羧基与氨水中氨基的摩尔比为1:1.5-2.0。
优选的，所述含羧基的聚烯烃树脂包括苯乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物或苯乙烯-丙烯酸-马来酸酐共聚物；所述导电剂包括石墨、部分石墨化焦炭、碳纤维、乙炔黑、气相生长碳纤维或富勒烯纳米管其中的一种或多种。
上述优选的技术方案的有益效果是：苯乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物或苯乙烯-丙烯酸-马来酸酐共聚物可以作为粘结剂将第一导电涂层与集流体粘结；而氨水可以提高含羧基聚烯烃在水中的溶解性，提高第一导电涂层浆料的稳定性；同时导电剂能起到导电作用，且能够均匀分散在第一导电涂层涂料中，使得形成的第一导电涂层导电性能均匀。
优选的，所述步骤(2)中第二导电涂层浆料包括如下质量份的组分：7～11份含羧基的聚烯烃树脂、0.1～0.4份交联剂、6～10份导电剂和16～20份氨水；所述含羧基的聚烯烃树脂中羧基的含量为7～10wt％；所述羧基与氨水中氨基的摩尔比为1:1.5-2.0；所述交联剂为氮丙啶类交联剂。
优选的，所述含羧基的聚烯烃树脂包括苯乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物或苯乙烯-丙烯酸-马来酸酐共聚物；所述交联剂为三羟甲基丙烷-三[3-(2-甲基氮丙啶基)]丙酸酯、三羟甲基丙烷-三(3-氮丙啶基)丙酸酯或季戊四醇-三[3-(-甲基氮丙啶基)]丙酸酯，所述导电剂包括石墨、部分石墨化焦炭、碳纤维、乙炔黑、气相生长碳纤维或富勒烯纳米管其中的一种或多种。
上述优选的技术方案的有益效果是：苯乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物或苯乙烯-丙烯酸-马来酸酐共聚物可以作为粘结剂将第二导电涂层与第一导电涂层粘结；而氨水中含有的一水合氨可以增强含羧基聚烯烃在水中的溶解性，提高第二导电涂层浆料的稳定性；同时导电剂能起到导电作用，且能够均匀分散在第二导电涂层涂料中，使得形成的第二导电涂层导电性能均匀。利用本发明公开的交联剂可以使含羧基的聚烯烃发生交联反应，从而可以形成具有交联梯度的导电涂层。
优选的，所述步骤(2)中第一次固化温度为90～105℃，第一次固化时间为10～20min；第二次固化温度为112～115℃，第二次固化时间为15～25min。
上述优选的技术方案的有益效果是：经过第一步固化可以将第一导电涂层涂料中的氨水蒸发掉，降低第一导电涂层涂料的粘度从而获得固定形状；且将氨水蒸发掉可以使粘结剂含有大量的羧基，当第二导电涂层涂料向下渗透时可以利用其中的交联剂，在第二步固化过程中进行交联反应；且由于第二导电涂层涂料是逐层渗透的，从而可以形成交联梯度。
优选的，所述步骤(3)中正极浆料包括如下质量份的组分：1～5份导电剂、3～5份粘结剂、60～80份正极活性物质和50～80份有机溶剂。
优选的，所述导电剂包括石墨、部分石墨化焦炭、碳纤维、乙炔黑、气相生长碳纤维或富勒烯纳米管其中的一种或多种；所述粘结剂包括聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯或丁苯橡胶；所述正极活性物质的化学式为LiNixCoyMnzO2，其中0.5≤x≤1，0≤y≤0.2，0≤z≤0.3，x+y+z＝1；所述有机溶剂为1-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)或丙酮。
优选的，所述步骤(3)中固化温度为90～120℃，固化时间为10～25min。
上述优选技术方案的有益效果是：导电剂可以提供导电性能；粘结剂可以使电极层与导电涂层粘结；正极材料具有安全性能好、容量高、高温稳定性能优异的特点；配合形成的正极浆料均一、稳定，经过固化得到的电极层具有优异的导电性能、电容量高、稳定性优异。
一种锂离子电池，包括电池壳体和密封在该电池壳体内的电极组和电解液；所述电极组包括正极片、负极片、以及位于正极片和负极片之间的隔膜，其特征在于，所述正极片为如上所述的一种锂离子电池正极片。
上述优选技术方案的有益效果是：本发明公开锂离子电池使用的正极片是采用如上所述的制备方法制备得到的，可以提高锂离子电池的导电性能、高温稳定性能，且可以提高锂离子电池的电容量，从而使锂离子电池使用性能更加优异。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种锂离子电池正极片，可以增加正极集流体与导电涂层的接触面积，缩小接触电阻；并且结构稳定性优异，耐热、耐溶剂性能良好。同时本发明提供了一种锂离子电池正极片的制备方法，制备过程简单，可以形成具有交联梯度的双层导电涂层结构，提高结构的耐热性、耐溶剂性和结构稳定性。并且，本发明提供了一种锂离子电池，具有优异的结构稳定性、耐热性、使用寿命高，且具有优异的导电性、电容量高，使用性能优异。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种锂离子电池正极片，包括正极集流体、导电涂层和电极层；正极集流体为碳薄膜，碳薄膜具有三维多孔结构，正极集流体表面包设有导电涂层；导电涂层包括第一导电涂层和第二导电涂层，第一导电涂层包设于正极集流体表面，第二导电涂层包设于第一导电涂层表面，第二导电涂层与第一导电涂层之间形成交联梯度，自第二导电涂层至第一导电涂层交联度递减；电极层包设于第二导电涂层表面。
实施例2
一种锂离子电池正极片的制备方法，制备得到如实施例1所述的一种锂离子电池正极片，具体包括如下步骤：
(1)制备正极集流体：将无纺布薄膜进行烧结处理，制备得到正极集流体；设置烧结温度为650～750℃、烧结时间为8～15h；其中无纺布薄膜包括丙纶薄膜、涤纶薄膜、锦纶薄膜、粘胶纤维薄膜、腈纶薄膜或乙纶薄膜。
(2)制备导电涂层：
a、分别称量7～11份含羧基的聚烯烃树脂、6～10份导电剂和16～20份氨水，混合均匀制备得到第一导电涂层浆料；
b、将第一导电涂层浆料在步骤(1)中制备得到的正极集流体表面均匀涂敷，然后在90～105℃条件下固化10～20min制备得到第一导电涂层；
c、接着分别称量7～11份含羧基的聚烯烃树脂、0.1～0.4份交联剂、6～10份导电剂和16～20份氨水，混合均匀后制备得到第二导电涂层浆料；
d、在第一导电涂层表面均匀涂敷第二导电涂层浆料，然后在112～115℃条件下固化15～25min，制备得到第二导电涂层。
(3)制备电极层：
A、分别称取1～5份导电剂、3～5份粘结剂、60～80份正极活性物质和50～80份有机溶剂，备用；
B、先将粘结剂和有机溶剂混合均匀，制备得到透明溶胶体系；然后加入导电剂，搅拌均匀；接着加入正极活性物质，搅拌均匀制备得到正极浆料；
C、将正极浆料均匀涂敷在第二导电涂层表面，然后在90～120℃条件下固化10～25min，制备得到一种锂离子电池正极片。
为了进一步的优化技术方案中，步骤a中含羧基的聚烯烃树脂中羧基的含量为4～6wt％；羧基与氨水中氨基的摩尔比为1:1.5-2.0。
为了进一步的优化技术方案中，步骤a中含羧基的聚烯烃树脂包括苯乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物或苯乙烯-丙烯酸-马来酸酐共聚物；导电剂包括石墨、部分石墨化焦炭、碳纤维、乙炔黑、气相生长碳纤维或富勒烯纳米管其中的一种或多种。
为了进一步的优化技术方案中，步骤c中含羧基的聚烯烃树脂中羧基的含量为7～10wt％；羧基与氨水中氨基的摩尔比为1:1.5-2.0；交联剂为氮丙啶类交联剂。
为了进一步的优化技术方案中，步骤c中含羧基的聚烯烃树脂包括苯乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物或苯乙烯-丙烯酸-马来酸酐共聚物；交联剂为三羟甲基丙烷-三[3-(2-甲基氮丙啶基)]丙酸酯、三羟甲基丙烷-三(3-氮丙啶基)丙酸酯或季戊四醇-三[3-(-甲基氮丙啶基)]丙酸酯，导电剂包括石墨、部分石墨化焦炭、碳纤维、乙炔黑、气相生长碳纤维或富勒烯纳米管其中的一种或多种。
为了进一步的优化技术方案中，步骤A中粘结剂包括聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯或丁苯橡胶；导电剂包括石墨、部分石墨化焦炭、碳纤维、乙炔黑、气相生长碳纤维或富勒烯纳米管其中的一种或多种；正极活性物质的化学式为LiNixCoyMnzO2，其中0.5≤x≤1，0≤y≤0.2，0≤z≤0.3，x+y+z＝1；有机溶剂为1-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)或丙酮。
实施例3
一种锂离子电池正极片的制备方法，制备得到如实施例1所述的一种锂离子电池正极片，具体包括如下步骤：
(1)制备正极集流体：将涤纶薄膜进行烧结处理，制备得到正极集流体；设置烧结温度为650℃、烧结时间为15h。
(2)制备导电涂层：
a、分别称量700g苯乙烯-丙烯酸共聚物、600g乙炔黑和1600g氨水，混合均匀制备得到第一导电涂层浆料；苯乙烯-丙烯酸共聚物中羧基的含量为4～6wt％，且羧基与氨水中氨基的摩尔比为1:1.5；
b、将第一导电涂层浆料在步骤(1)中制备得到的正极集流体表面均匀涂敷，然后在90℃条件下固化20min制备得到第一导电涂层；
c、接着分别称量700g乙烯-丙烯酸共聚物、10g三羟甲基丙烷-三[3-(2-甲基氮丙啶基)]丙酸酯、600g乙炔黑和1600g氨水，混合均匀后制备得到第二导电涂层浆料；乙烯-丙烯酸共聚物中羧基的含量为7wt％，且羧基与氨水中氨基的摩尔比为1:1.5；
d、在第一导电涂层表面均匀涂敷第二导电涂层浆料，然后在112℃条件下固化25min，制备得到第二导电涂层。
(3)制备电极层：
A、分别称取100g乙炔黑、300g聚四氟乙烯、6000gLiNi0.5Co0.1Mn0.1O2和5000g丙酮，备用；
B、先将粘结剂和有机溶剂混合均匀，制备得到透明溶胶体系；然后加入导电剂，搅拌均匀；接着加入正极活性物质，搅拌均匀制备得到正极浆料；
C、将正极浆料均匀涂敷在第二导电涂层表面，然后在90℃条件下固化25min，制备得到一种锂离子电池正极片。
实施例4
一种锂离子电池正极片的制备方法，制备得到如实施例1所述的一种锂离子电池正极片，具体包括如下步骤：
(1)制备正极集流体：将锦纶薄膜进行烧结处理，制备得到正极集流体；设置烧结温度为750℃、烧结时间为8h；
(2)制备导电涂层：
a、分别称量1100g苯乙烯-丙烯酸-马来酸酐共聚物、1000g部分石墨化焦炭和2000g氨水，混合均匀制备得到第一导电涂层浆料；苯乙烯-丙烯酸-马来酸酐共聚物中羧基的含量为6wt％、且羧基与氨水中氨基的摩尔比为1:2.0；
b、将第一导电涂层浆料在步骤(1)中制备得到的正极集流体表面均匀涂敷，然后在105℃条件下固化10min制备得到第一导电涂层；
c、接着分别称量1100g苯乙烯-丙烯酸共聚物、40g份三羟甲基丙烷-三(3-氮丙啶基)丙酸酯、1000g气相生长碳纤维和2000g氨水，混合均匀后制备得到第二导电涂层浆料；苯乙烯-丙烯酸共聚物中羧基的含量为10wt％、且羧基与氨水中氨基的摩尔比为1:2.0；
d、在第一导电涂层表面均匀涂敷第二导电涂层浆料，然后在115℃条件下固化25min，制备得到第二导电涂层。
(3)制备电极层：
A、分别称取50g富勒烯纳米管、50g聚偏氟乙烯、800gLiNiCo0.2Mn0.3O2和800g丙酮，备用；
B、先将粘结剂和有机溶剂混合均匀，制备得到透明溶胶体系；然后加入导电剂，搅拌均匀；接着加入正极活性物质，搅拌均匀制备得到正极浆料；
C、将正极浆料均匀涂敷在第二导电涂层表面，然后在120℃条件下固化10min，制备得到一种锂离子电池正极片。
实施例5
一种锂离子电池正极片的制备方法，制备得到如实施例1所述的一种锂离子电池正极片，具体包括如下步骤：
(1)制备正极集流体：将粘胶纤维薄膜进行烧结处理，制备得到正极集流体；设置烧结温度为700℃、烧结时间为10h。
(2)制备导电涂层：
a、分别称量900g苯乙烯-丙烯酸共聚物、800g碳纤维和1800g氨水，混合均匀制备得到第一导电涂层浆料；含苯乙烯-丙烯酸共聚物中羧基的含量为5wt％，且羧基与氨水中氨基的摩尔比为1:1.8；
b、将第一导电涂层浆料在步骤(1)中制备得到的正极集流体表面均匀涂敷，然后在100℃条件下固化为18min制备得到第一导电涂层；
c、接着分别称量900g苯乙烯-丙烯酸共聚物、20g季戊四醇-三[3-(-甲基氮丙啶基)]丙酸酯、800g气相生长碳纤维或和1800g氨水，混合均匀后制备得到第二导电涂层浆料；步骤c中苯乙烯-丙烯酸共聚物中羧基的含量为7～10wt％；羧基与氨水中氨基的摩尔比为1:1.8；
d、在第一导电涂层表面均匀涂敷第二导电涂层浆料，然后在113℃条件下固化20min，制备得到第二导电涂层。
(3)制备电极层：
A、分别称取40g气相生长碳纤维、40g丁苯橡胶、700gLiNi0.8Co0.1Mn0.1O2和700g丙酮，备用；
B、先将粘结剂和有机溶剂混合均匀，制备得到透明溶胶体系；然后加入导电剂，搅拌均匀；接着加入正极活性物质，搅拌均匀制备得到正极浆料；
C、将正极浆料均匀涂敷在第二导电涂层表面，然后在110℃条件下固化20min，制备得到一种锂离子电池正极片。
实施例6
一种锂离子电池，包括电池壳体和密封在该电池壳体内的电极组和电解液；其中电极组包括以实施例3制备得到的锂离子电池正极片、人造石墨作为负极片、以及位于正极片和负极片之间的Celgard2400膜作为隔膜；采用LiPF6/(EC+DEC)(体积比1：1)为电解液。
实施例7
一种锂离子电池，包括电池壳体和密封在该电池壳体内的电极组和电解液；其中电极组包括以实施例4制备得到的锂离子电池正极片、人造石墨作为负极片、以及位于正极片和负极片之间的Celgard2400膜作为隔膜；采用LiPF6/(EC+DEC)(体积比1：1)为电解液。
实施例8
一种锂离子电池，包括电池壳体和密封在该电池壳体内的电极组和电解液；其中电极组包括以实施例5制备得到的锂离子电池正极片、人造石墨作为负极片、以及位于正极片和负极片之间的Celgard2400膜作为隔膜；采用LiPF6/(EC+DEC)(体积比1：1)为电解液。
对比例1
一种锂离子电池正极片的制备方法，将实施例5中制备正极集流体的步骤省略、将铝箔作为集电极，其他实验条件不变。
一种锂离子电池，包括电池壳体和密封在该电池壳体内的电极组和电解液；其中电极组包括上述制备得到的锂离子电池正极片、人造石墨作为负极片、以及位于正极片和负极片之间的Celgard2400膜作为隔膜；采用LiPF6/(EC+DEC)(体积比1：1)为电解液。
对比例2
一种锂离子电池正极片的制备方法，将实施例5中制备导电涂层的步骤省略，直接将正极浆料涂敷在正极集流体表面，其他实验条件不变。
一种锂离子电池，包括电池壳体和密封在该电池壳体内的电极组和电解液；其中电极组包括上述制备得到的锂离子电池正极片、人造石墨作为负极片、以及位于正极片和负极片之间的Celgard2400膜作为隔膜；采用LiPF6/(EC+DEC)(体积比1：1)为电解液
对比例3
一种锂离子电池正极片的制备方法，将实施例5中的步骤B替换为：将气相生长碳纤维、丁苯橡胶、LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2和丙酮混合均匀，其他实验条件不变。
一种锂离子电池，包括电池壳体和密封在该电池壳体内的电极组和电解液；其中电极组包括上述制备得到的锂离子电池正极片、人造石墨作为负极片、以及位于正极片和负极片之间的Celgard2400膜作为隔膜；采用LiPF6/(EC+DEC)(体积比1：1)为电解液。
对上述实施例3～5制备得到的正极片、实施例6～8公开的锂离子电池以及对比例1～3制备得到的正极片和锂离子电池进行性能检测。
一、测量上述制备得到的正极片的电阻
将上述制备得到的正极片冲孔为Φ13mm，将其置于Ag板上后，从与Ag板的相反侧用Φ8mm的Ag棒夹入，对Ag棒施加500g的加重使正极片与Ag紧密贴合。测定Ag板与Ag棒之间的电阻值，由此测定正极电极的厚度方向的电阻值，结果如表1所示。
表1
加压条件/MPa 0 8 15
实施例3 4.2Ω 2.8Ω 1.9Ω
实施例4 4.5Ω 2.6Ω 1.9Ω
实施例5 4.0Ω 2.3Ω 1.8Ω
对比例1 20.3Ω 8.1Ω 6.4Ω
对比例2 50.7Ω 14.4Ω 8.1Ω
对比例3 10.6Ω 6.7Ω 4.6Ω
由上述数据可以明显得知，相比于对比例1～3本发明实施例3～5制备得到锂离子电池正极片的电阻显著降低，从而可以提高锂离子电池电容量、降低电池内阻，提高锂离子电池的使用性能。
二、测量上述制备得到的锂离子电池内阻
对实施例6～8和对比例1～3制备得到的锂离子电池，采用电池制程参数检测系统测量内阻，结果如表2所示。
表2
由上述数据可以明显得知，本发明制备得到的锂离子电池循环使用寿命长优异，电容量高、电池内阻低使用性能优异。相比于对比例2本发明实施例8制备得到的锂离子电池循环使用400次后仍能保持较低的内阻；相比于对比例1和对比例3本发明实施例8公开的锂离子电池内阻显著降低，使用性能更加优异。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种锂离子电池正极片，其特征在于，包括正极集流体、导电涂层和电极层；所述正极集流体为碳薄膜，所述碳薄膜具有三维多孔结构，所述正极集流体表面包设有所述导电涂层；所述导电涂层包括第一导电涂层和第二导电涂层，所述第一导电涂层包设于所述正极集流体表面，所述第二导电涂层包设于所述第一导电涂层表面，所述第二导电涂层与所述第一导电涂层之间形成交联梯度，自第二导电涂层至第一导电涂层交联度递减；所述电极层包设于所述第二导电涂层表面。
2.一种锂离子电池正极片的制备方法，其特征在于，制备得到如权利要求1所述的一种锂离子电池正极片，具体包括如下步骤：
(1)制备正极集流体：将无纺布薄膜进行烧结处理，制备得到正极集流体；
(2)制备导电涂层：先在正极集流体表面均匀涂敷第一导电涂层浆料，经过第一次固化得到第一导电涂层；然后在第一导电涂层表面涂敷第二导电涂层浆料，经过第二次固化得到第二导电涂层；
(3)制备电极层：在第二导电涂层表面涂敷正极浆料，经过固化反应制备得到一种锂离子电池正极片。
3.根据权利要求2所述的一种锂离子电池正极片的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中烧结温度为650～750℃、烧结时间为8～15h；所述无纺布薄膜包括丙纶薄膜、涤纶薄膜、锦纶薄膜、粘胶纤维薄膜、腈纶薄膜或乙纶薄膜。
4.根据权利要求2所述的一种锂离子电池正极片的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中第一导电涂层浆料包括如下质量份的组分：7～11份含羧基的聚烯烃树脂、6～10份导电剂、16～20份氨水；所述含羧基的聚烯烃树脂中羧基的含量为4～6wt％；所述羧基与氨水中氨基的摩尔比为1:1.5-2.0。
5.根据权利要求2所述的一种锂离子电池正极片的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中第二导电涂层浆料包括如下质量份的组分：7～11份含羧基的聚烯烃树脂、0.1～0.4份交联剂、6～10份导电剂和16～20份氨水；所述含羧基的聚烯烃树脂中羧基的含量为7～10wt％；所述羧基与氨水中氨基的摩尔比为1:1.5-2.0；所述交联剂为氮丙啶类交联剂。
6.根据权利要求2所述的一种锂离子电池正极片的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中第一固化温度为90～105℃，第一次固化时间为10～20min；第二次固化温度为112～115℃，第二次固化时间为15～25min。
7.根据权利要求2所述的一种锂离子电池正极片的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中正极浆料包括如下质量份的组分：1～5份导电剂、3～5份粘结剂、60～80份正极活性物质和50～80份有机溶剂。
8.根据权利要求7所述的一种锂离子电池正极片的制备方法，其特征在于，所述导电剂包括石墨、部分石墨化焦炭、碳纤维、乙炔黑、气相生长碳纤维或富勒烯纳米管其中的一种或多种；所述粘结剂包括聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯或丁苯橡胶；所述正极活性物质的化学式为LiNixCoyMnzO2，其中0.5≤x≤1，0≤y≤0.2，0≤z≤0.3，x+y+z＝1；所述有机溶剂为1-甲基-2-吡咯烷酮或丙酮。
9.根据权利要求2所述的一种锂离子电池正极片的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中固化温度为90～120℃，固化时间为10～25min。
10.一种锂离子电池，包括电池壳体和密封在该电池壳体内的电极组和电解液；所述电极组包括正极片、负极片、以及位于正极片和负极片之间的隔膜，其特征在于，所述正极片为如权利要求1所述的一种锂离子电池正极片。
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