CN111916663A - 一种正极极片及包括该正极极片的锂离子电池 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种正极极片及包括该正极极片的锂离子电池；本发明通过在正极活性物质层与正极集流体之间设置安全涂层，可以在电池滥用的情况下，阻断满电负极与正极集流体之间的接触，极大程度的保证电池的安全性能，避免发生安全事故；本发明通过安全涂层中第一正极活性物质最大粒度D1 max的选择以及对安全涂层厚度的调控，在保证电池安全性能的同时，进一步降低了锂离子电池在能量密度方面的损失；由于安全涂层中也有正极活性物质，因此引入该安全涂层的正极极片对电芯的能量密度、循环性能、高温存储性能并没有明显牺牲，而且对锂离子电池的倍率性能有一个比较大的提升。
Description
技术领域
本发明属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种适用于高电压体系的锂离子电池用正极极片及包括该正极极片的锂离子电池。
背景技术
近几年，随着科技的进展，锂离子电池凭借其独特的高容量、循环寿命长、无记忆效应、较高的能量密度、清洁无污染等优势，逐渐占据了电池行业的大部分市场，目前锂离子电池多应用在手机、笔记本电脑以及电动汽车中。随着人类对锂离子电池需求的不断提高，提升锂离子电池的能量密度、使用寿命、安全性能、热稳定性能逐渐成为锂离子电池的发展方向。一般来讲，锂离子电池在滥用的情况下，如过充、高温、短路，会引发剧烈的副反应，从而造成热积累，导致一系列安全问题。同时，随着体系能量密度的不断提升，锂离子电池的安全性能也逐渐成为制约锂离子电池向高电压、高能量密度发展最重要的因素。
目前，市场上多见的锂离子电池是由含锂的正极材料(钴酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、磷酸铁锂等组成)、含碳的负极材料(天然石墨、人造石墨、硬炭、中间相碳微球、钛酸锂、硅炭、氧化亚硅等其中的任意一种或几种的组合)、有机电解液以及隔离膜组成。在锂离子电池的工作过程中，锂离子在正负极上进行脱嵌，形成通路，以达到对锂离子电池充放电的目的。然而，在锂离子电池充放电的过程中，存在的反应不仅是锂离子的脱嵌和金属离子的氧化还原，还会存在着许多的副反应，如电解液的氧化分解、正极结构的坍塌、材料表面的SEI膜和CEI膜的分解和重组、电解液与正负极材料的反应以及正极材料的热分解反应等等。一般来讲，在我们正常的使用过程中，以上的副反应都是比较轻微的，对锂离子电池的安全性能影响较小；但是，当锂离子电池发生滥用时，如电芯整体处于较高温度持续循环、过充电、过放电、挤压、重物冲击、外部短路等情况下，电芯内部的副反应会有所加剧，并在短时间内在电芯内部积累较多的热量，当热量无法及时释放时，电芯就会发生热失控的问题，这就在很大程度上降低了电芯的安全性能。
发明内容
为了改善现有技术的不足，本发明提供一种正极极片及包括该正极极片的锂离子电池。所述正极极片包括可以改善电芯安全性能的安全涂层以及正极活性物质层，通过对安全涂层中第一正极活性物质的最大粒度D1 max的选择以及进一步对安全涂层厚度的调控，可以防止电芯内部短路的发生，极大程度地提升了电芯的安全性能；另外，还可以在提升电芯安全性能的同时，使得由其制备得到的锂离子电池的能量密度降低不明显，避免由于使用含有过多粘结剂的安全涂层而导致电池能量密度的损失，此外，还进一步提升电芯的安全性能。
本发明中，如果没有特别的定义，所定义的安全涂层和正极活性物质层的厚度均是指位于正极集流体单侧的安全涂层和正极活性物质层的厚度。
为了实现上述目的，本发明采取如下的技术方案：
一种正极极片，所述正极极片包括正极集流体、安全涂层和正极活性物质层，所述安全涂层涂布在正极集流体上，所述正极活性物质层涂布在安全涂层上；其中，所述安全涂层包括第一正极活性物质；所述第一正极活性物质的最大粒度D1 max满足D1 max≤20μm。
进一步地，所述安全涂层的涂布厚度T1 c为D1 max±4μm。所述T1 c为D1 max±4μm的含义是指T1 c满足D1 max-4μm≤T1 c≤D1 max+4μm。
进一步地，所述安全涂层的涂布厚度T1 c满足D1 max-3μm≤T1 c≤D1 max+3μm，还例如满足D1 max-2μm≤T1 c≤D1 max+2μm，再例如满足D1 max-1μm≤T1 c≤D1 max+1μm，再例如满足T1 c＝D1 max。
本发明中，所述第一正极活性物质的粒径呈正态分布，其中最大粒度D1 max是指第一正极活性物中的最大的颗粒对应的直径。其中，第一正极活性物质的实际粒度中包括的与D1 max相当的颗粒占比较小，同时，由于第一正极活性物质颗粒的堆积过程中，有大小颗粒可以进行缝隙的填充，因此在涂布中，涂布厚度T1 c可以比第一正极活性物质的最大粒度D1 max小。
进一步地，所述第一正极活性物质的最大粒度D1 max满足D1 max≤18μm。示例性地，满足D1 max≤15μm、D1 max≤13μm、D1 max≤11μm、D1 max≤10μm、D1 max≤8μm、D1 max≤6μm或D1 max≤5μm。示例性地，所述D1 max满足D1 max≥2.5μm。
进一步地，辊压后的安全涂层的厚度T1 cr满足D1 max-5μm≤T1 cr≤D1 max+2μm。示例性地，辊压后的安全涂层的厚度T1 cr满足D1 max-4μm≤T1 cr≤D1 max+1μm，例如辊压后的安全涂层的厚度T1 cr满足D1 max-3μm≤T1 cr≤D1 max。
进一步地，所述正极活性物质层包括第二正极活性物质，所述第二正极活性物质的最大粒度D2 max满足D2 max≤55μm。
进一步地，所述正极活性物质层的涂布厚度T2 c满足70μm≤T2 c≤120μm。示例性地，所述正极活性物质层的涂布厚度T2 c满足80μm≤T2 c≤110μm，所述正极活性物质层的涂布厚度T2 c满足90μm≤T2 c≤100μm。
本发明中，所述第二正极活性物质的粒径呈正态分布，其中最大粒度D2 max是指第二正极活性物中的最大的颗粒对应的直径。
进一步地，所述第二正极活性物质的最大粒度D2 max满足D2 max≤50μm，示例性地，满足D2 max≤45μm、D2 max≤40μm。示例性地，所述D2 max满足D2 max≥10.0μm。
进一步地，辊压后的正极活性物质层的厚度T2 cr满足60μm≤T2 cr≤105μm。示例性地，辊压后的正极活性物质层的厚度T2 cr满足70μm≤T2 cr≤95μm，辊压后的正极活性物质层的厚度T2 cr满足80μm≤T2 cr≤90μm。
进一步地，所述安全涂层还包括第一导电剂和第一粘结剂。
进一步地，所述正极活性物质层还包括第二导电剂和第二粘结剂。
进一步地，所述安全涂层中第一粘结剂的质量占比高于所述正极活性物质层中第二粘结剂的质量占比。
进一步地，所述安全涂层中各组分的质量百分比为：64.5-89.5wt％的第一正极活性物质；1.5-5.5wt％的第一导电剂；9.0-30.0wt％的第一粘结剂。所述安全涂层中加入较多量的粘结剂可以使涂层更加稳定牢固，以保证底涂层不会从集流体上脱落。
进一步地，所述正极活性物质层中各组分的质量百分比为：88.0-98.5wt％的第二正极活性物质；0.6-5.0wt％的第二导电剂；0.9-7.0wt％的第二粘结剂。
进一步地，所述第一正极活性物质和第二正极活性物质相同或不同，彼此独立选自磷酸铁锂、钴酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、锰酸锂中的一种或多种的组合。
进一步地，所述第一导电剂和第二导电剂相同或不同，彼此独立选自导电石墨、导电炭黑、科琴黑、乙炔黑、碳纤维、单臂碳纳米管、多臂碳纳米管、石墨烯中的一种或多种的组合。
进一步地，所述第一粘结剂和第二粘结剂选自聚偏氟乙烯(PVDF)。
本发明还提供一种上述正极极片的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：分别准备形成安全涂层的安全涂层浆料和形成正极活性物质层的正极活性物质层浆料；
步骤二：利用转移、喷涂或凹版印刷工艺，将上述安全涂层浆料均匀涂布在正极集流体表面，烘干，烘烤，辊压，得到涂布安全涂层的正极集流体；
步骤三：利用转移、喷涂或凹版印刷工艺，将上述正极活性物质层浆料均匀涂布在安全涂层表面，烘干，烘烤，辊压，得到所述正极极片。
进一步地，步骤一中，所述安全涂层浆料的固含量为30％-50％，粘度为500-4000mPa·s。
进一步地，步骤一中，所述正极活性物质层浆料的固含量为65％-80％，粘度为3000-7000mPa·s。
进一步地，步骤二中，所述安全涂层的面密度为0.1-10g/m2。
进一步地，步骤二中，所述安全涂层的涂布速度为20-35m/s。
进一步地，步骤二中，所述安全涂层浆料涂布后以5段烘箱进行烘干，每段烘箱的温度分别为60℃、70℃、90℃、120℃、120℃。
进一步地，步骤二中，所述烘烤的温度为50-150℃，所述烘烤的时间为1-20h，所述烘烤的气氛是氮气、氩气等惰性气体中的一种或几种。
进一步地，步骤三中，所述正极活性物质层浆料涂布后以5段烘箱进行烘干，每段烘箱的温度分别为60℃、70℃、90℃、120℃、120℃。
进一步地，步骤三中，所述烘烤的温度为50-150℃，所述烘烤的时间为1-10h，所述烘烤的气氛是氮气、氩气等惰性气体中的一种或几种。
进一步地，步骤三中，所述正极活性物质层的面密度为0.1-10g/m2。
进一步地，步骤三中，所述正极活性物质层的涂布速度为20-35m/s。
本发明还提供一种锂离子电池，所述锂离子电池包括上述的正极极片。
进一步地，所述锂离子电池还包括负极片、隔离膜和电解液。
进一步地，所述负极片包括负极活性物质层，所述负极活性物质层包括负极活性物质、导电剂、粘结剂和增稠剂。
进一步地，所述负极活性物质层中各组分的质量百分含量为：80-97wt％的负极活性物质；0.2-3.5wt％的导电剂；1.2-4.0wt％的粘结剂；1.6-3.5wt％的增稠剂。
进一步地，所述负极活性物质选自人造石墨、天然石墨、硬炭、中间相碳微球、钛酸锂、硅炭、氧化亚硅等其中的任意一种或几种的组合；所述导电剂选自导电石墨、导电炭黑、科琴黑、乙炔黑、碳纤维、单臂碳纳米管、多臂碳纳米管、石墨烯中的一种或多种混合；所述粘结剂选自丁苯橡胶。
进一步地，制备所述负极活性物质层的负极浆料的固含量为40％-70％，粘度为1000-5000mPa·s。
进一步地，所述隔离膜为聚丙烯为基材的材料，或在此基础上单面或双面涂覆陶瓷的涂胶隔膜。
进一步地，所述电解液包括非水有机溶剂、导电锂盐、添加剂；所述添加剂包括腈类化合物、碳酸亚乙烯酯和1,3-丙烯磺酸内酯。
具体的，所述非水有机溶剂选自环状碳酸酯中的至少一种与线性碳酸酯和线性羧酸酯两者中的至少一种按任意比例混合的混合物。
具体的，所述的环状碳酸酯选自碳酸乙烯酯和碳酸丙烯酯中的至少一种，所述的线性碳酸酯选自碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯中的至少一种，所述的线性羧酸酯选自丙酸乙酯、丙酸丙酯和乙酸丙酯中的至少一种。
具体的，所述的非水有机溶剂以总体积为100vol％为计，其中，所述环状碳酸酯的体积分数为20-40vol％，所述线性碳酸酯和/或线性羧酸酯的体积分数为60-80vol％。
具体的，所述导电锂盐选自六氟磷酸锂、双氟磺酰亚胺锂盐、双三氟甲烷磺酰亚胺锂中的至少一种。
进一步地，所述锂离子电池可为卷绕结构或者叠片结构。
本发明的有益效果：
本发明提供了一种正极极片及包括该正极极片的锂离子电池；本发明通过在正极活性物质层与正极集流体之间设置安全涂层，可以在电池滥用的情况下，阻断满电负极与正极集流体之间的接触，极大程度的保证电池的安全性能，避免发生安全事故；本发明通过安全涂层中第一正极活性物质最大粒度D1 max的选择以及对安全涂层厚度的调控，在保证电池安全性能的同时，进一步降低锂离子电池在能量密度方面的损失；由于安全涂层中也有正极活性物质，因此引入该安全涂层的正极极片对电芯的能量密度、循环性能、高温存储性能并没有明显牺牲，而且对锂离子电池的倍率性能有一个比较大的提升；
特别地，所述第一正极活性物质的最大粒度D1 max≤20μm；所述安全涂层的涂布厚度为D1 max±4μm，所述锂离子电池的能量密度损失的范围为≤7.0％。
附图说明
图1为实施例1-11和对比例1-2制备的电池的能量密度统计图；
图2为实施例1-3、实施例11和对比例2制备的电池(4.45V体系)的高温循环曲线；
图3为实施例4和实施例9制备的电池(4.45V体系)的高温循环曲线；
图4为实施例5、实施例10和对比例1制备的电池(4.45V体系)的高温循环曲线；
图5为实施例1、实施例6-8制备的电池(4.45V体系)的高温循环曲线。
具体实施方式
下文将结合具体实施例对本发明做更进一步的详细说明。应当理解，下列实施例仅为示例性地说明和解释本发明，而不应被解释为对本发明保护范围的限制。凡基于本发明上述内容所实现的技术均涵盖在本发明旨在保护的范围内。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法；下述实施例中所用的试剂、材料等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而并非指示或暗示相对重要性。
实施例1
本实施例的安全涂层中的第一正极活性物质为LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2，第一导电剂为Super-P，第一粘结剂为聚偏四氟乙烯(PVDF)，安全涂层中各组分的质量比为第一正极活性物质:导电剂:粘结剂＝88％:3％:9％。所述第一正极活性物质LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的D1 max为11μm。
在双行星搅拌罐中加入LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2和Super-P，以公转30rpm，自转1500rpm搅拌10min，向体系中加入PVDF和N-甲基吡咯烷酮(NMP)，搅拌2h，调节浆料粘度为500-4000mPa·s，抽真空搅拌30min后，用200目筛网进行过滤，得到安全涂层浆料。
将安全涂层浆料用喷涂机涂布到10μm厚的铝箔两侧表面，其涂布厚度为12μm(单侧)，涂布速度为30m/s，涂布后分5段烘箱进行干燥处理，每段烘箱的温度分别为60℃、70℃、90℃、120℃、120℃，干燥后放入烘箱中烘烤，烘箱温度为120℃，烘烤6h，充氮气作为保护气。将烘干后的涂布有安全涂层的正极极片进行辊压，辊压后安全涂层的厚度为10μm(单侧)。
将第二正极活性物质LiCoO2(D2 max为45.0μm)，第二导电剂为Super-P，第二粘结剂聚偏四氟乙烯(PVDF)按照97％:1.5％:1.5％的质量比混合，加入N-甲基吡咯烷酮(NMP)，具体为：
在双行星搅拌罐中加入LiCoO2和Super-P，以公转30rpm，自转1500rpm搅拌10min，向体系中加入PVDF和NMP，搅拌2h，调节浆料粘度为3000-7000mPa·s，抽真空搅拌30min后，用200目筛网进行过滤，得到正极活性物质层浆料。将正极活性物质层浆料涂布在辊压后的安全涂层两侧表面，涂布厚度为116μm(单侧)；烘干后进行再次辊压，压实密度为4.1g/cm3，辊压后的正极活性物质层的厚度为102μm(单侧)；制得正极极片。
(3)负极极片的制备：
将负极活性物质人造石墨，导电剂为Super-P，粘结剂SBR，增稠剂CMC按照96.8％：0.5％：1.3％：1.4％的质量比混合，加入去离子水，具体为：
在双行星搅拌罐中加入人造石墨和Super-P，以公转30rpm，自转800rpm搅拌30min，向体系中加入SBR、CMC和去离子水，搅拌2h，调节浆料粘度为2000-5000mPa.s，抽真空搅拌30min后，用150目筛网进行过滤，得到负极活性物质层浆料。将负极活性物质层浆料涂布在8μm厚的铜箔上面，烘干后进行辊压，压实密度为1.65g/cm3，制得负极极片。
(4)电解液的制备：电解液以LiPF6作为锂盐，以碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)和碳酸二甲酯(DMC)的混合物为溶剂，加入电解液总质量4％的1,3-丙烯磺酸内酯、6％的碳酸亚乙烯酯、1％的丁二腈，2％的己二腈作为添加剂制得电解液。
(5)隔膜：采用的隔膜为单面陶瓷+双面油性LBG涂胶隔膜。
(6)锂离子电池的制备：将正极极片、负极极片、隔膜通过卷绕制成电芯，用铝塑膜封装，在氮气保护的烘箱中烘烤36h，注入电解液，进行化成分选等工序，最终得到容量为5Ah的软包锂离子电池。
实施例2-11
实施例2-11与实施例1不同的地方在于：第一正极活性物质、第一正极活性物质的D1 max、安全涂层的厚度、安全涂层中的组分的质量比、辊压后安全涂层的厚度等(具体见表1)。
对比例1-2
对比例1与实施例1不同的地方在于：不含有安全涂层。
对比例2与实施例1不同的地方在于：D1 max、安全涂层的厚度、辊压后安全涂层的厚度等(具体见表1)。
表1实施例和对比例的安全涂层的组成
将各实施例和对比例制得的电池进行测试，测试方法参照企业标准，测试结果如表2和图1-图5所示：
表2实施例和对比例制得的电池的测试结果
由表2可以看出：使用本发明的锂离子电池性能得到明显改善。上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合和简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
对上述实施例和对比例制备得到的电池进行如下表征：
(1)能量密度
对本发明中的实施例和对比例进行能量密度的标定，得到如上表2所示的数据，对于第一正极活性物质选择钴酸锂时，安全涂层涂布厚度为16μm，辊压后厚度为14μm(如实施例5)，同等测试条件下，其能量密度可以达到726.86Wh/kg，与对比例1相比，能量密度损失1.27％；当安全涂层中的第一正极活性物质选用磷酸铁锂时(实施例4)，由于磷酸铁锂的电导率相比于钴酸锂差些，因此虽然其涂布的厚度较薄，但其能量密度也会有比较大的损失，当涂布厚度为5μm时，其能量密度大约损失2.84％；当第一正极活性物质选自镍钴锰酸锂三元材料时，对电芯的能量密度也有一定程度的损失，说明不同的第一正极活性物质以及安全涂层的涂布厚度对电芯的能量密度损失程度不同，且随着厚度的增加，能量密度的损失增加，实施例3的能量密度损失比实施例2高了4.35％。
对比实施例1、实施例9与实施例10，在安全涂层中的活性物质种类不同，而涂布厚度相同的情况下，不同的底涂层活性物质的种类会很大程度的影响电芯能量密度的损失值，同等厚度时，钴酸锂材料作为底涂中的活性物质的情况能量密度损失最少，而相同厚度的磷酸铁锂材料的能量密度损失最多。
对比实施例3和对比例2，当安全涂层中的第一正极活性物质的D1 max为22μm时，安全涂层的厚度大于20μm，对电芯的能量密度影响较大，在相同的情况下，能量密度损失高达10.22％，因此本发明中，安全涂层中的第一正极活性物质的D1 max优选地≤20μm。
对比实施例1-10，安全涂层厚度与安全涂层中的第一正极活性物质的最大粒度D1 max的关系为厚度为D1 max±4μm，其辊压后的安全涂层的厚度T1 cr为D1 max-5μm≤T1 cr≤D1 max+2μm，对不同安全涂层中选用不同的第一正极活性物质，其带来的能量密度损失也是不一样的，但当安全涂层的涂布厚度在以上的范围内时，其能量密度损失的范围为≤7.0％。进一步对比实施例1和实施例11，当不满足D1 max±4μm时，能量密度损失的范围为>9.0％。
具体的，当第一正极活性物质选自磷酸铁锂时，其能量密度与不含有安全涂层的空白组的能量密度(EDA)的关系为93.22％EDA～97.39％EDA；当第一正极活性物质选自钴酸锂时，其能量密度与不含有安全涂层的空白组的能量密度(EDA)的关系为97.93％EDA～98.78％EDA；当第一正极活性物质选自镍钴锰酸锂时，其能量密度与不含有安全涂层的空白组的能量密度(EDA)的关系为94.86％EDA～99.21％EDA。
(2)倍率性能
由于磷酸铁锂和镍钴锰酸锂整体的粒度比钴酸锂材料的粒度小很多，相比较而言，其低温性能和倍率性能会有比较明显的改善。如上述表2中的数据所示，加入安全涂层之后，倍率性能有比较明显的提升。
(3)循环性能
以上实施例和对比例所得电池在45℃下以1C/1C的充放电倍率在3.0V-4.45V(3.0-4.4V)的充放电截止电压进行充放电循环500次，记录循环放电容量并除以第1次循环的放电容量，即得容量保持率。
根据上述的循环测试方法，得到表2中的循环数据，对比例1循环600T后循环的容量保持率在89.66％，通过本发明中的双层涂布技术，其电池的循环性能仍可以保持一个比较高的水平。实施例5制备得到的电池在高温循环500T后，其容量保持率为89.80％，与对比例1相当，说明当安全涂层的第一正极活性物质为钴酸锂时，添加安全涂层不会损失电芯的高温循环性能。当安全涂层的第一正极活性物质选用镍钴锰酸锂时，由于三元材料和磷酸铁锂材料的耐高电压性能没有钴酸锂材料优异，因此在高电压高温的情况下，高温循环性能会稍有损失，但损失量较小，也可以满足我们的测试需求。
当电池在4.4V体系下，对电池进行高温循环的测试，测试结果如表2中所示，实施例3表现出了优异的循环性能，这是由于三元材料在电压较低的体系下，会展现出优异的循环性能，同时随着三元活性材料占比的不断增加，循环性能变优。
(4)安全性能
实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5与对比例1相比，增加安全涂层的设计思路的确可以在极大地程度上提升电池针刺的通过率，加入了安全涂层的电芯针刺和重物冲击的测试通过率有所上升，当安全涂层中的第一正极活性物质是磷酸铁锂时，电芯的针刺和重物冲击可以全部通过，说明磷酸铁锂有较优异的安全性能；当安全涂层中的活性物质选自镍钴锰酸锂时，随着安全涂层厚度的增加，其安全性能不断增加；当安全涂层的第一正极活性材料为钴酸锂时，电池的安全性能有显著的提升。
对比实施例1、实施例9与实施例10，底涂层厚度相同而所选的活性物质不同时，三者所表现出的安全性能也不相同，从测试的结果可以看出，三种材料中，磷酸铁锂的安全性最优，其次是三元材料，最差的是钴酸锂材料，但钴酸锂材料其能量密度的损失是较低的，因此，在实际应用中需要进行综合的考虑使用。
对比实施例1、实施例6、实施例7、实施例8可以看出，随着底涂层中的粘结剂含量的增多，电芯的安全性能逐渐变优，这是由于，粘结剂含量的增多，有利于增加集流体与涂层之间的剥离强度，使涂层与集流体粘接更加牢固，不易脱落，有效的避免了在安全测试中，铝集流体暴露而导致的安全事故，但能量密度损失比较明显。
综上所述，本发明通过采用钴酸锂、镍钴锰酸锂或磷酸铁锂作为第一正极活性物质制备得到的正极极片可以有效的提高电芯的倍率性能，特别的，对电芯的安全性能有一个很大的改善。同时通过对其安全涂层的第一正极活性物质颗粒尺寸进行限定，由于安全涂层中的第一正极活性物质的尺寸会极大程度的影响安全涂层的厚度，因此安全涂层所选用的第一正极活性物质的颗粒尺寸会对电池的能量密度产生很大的影响。
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范围。
以上，对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种正极极片，所述正极极片包括正极集流体、安全涂层和正极活性物质层，所述安全涂层涂布在正极集流体上，所述正极活性物质层涂布在安全涂层上；其中，所述安全涂层包括第一正极活性物质；所述第一正极活性物质的最大粒度D1 max满足D1 max≤20μm。
2.根据权利要求1所述的正极极片，其中，所述第一正极活性物质的最大粒度D1 max满足D1 max≤15μm。
3.根据权利要求1或2所述的正极极片，其中，所述安全涂层的涂布厚度T1 c为D1 max±4μm。
4.根据权利要求3所述的正极极片，其中，辊压后的安全涂层的厚度T1 cr满足D1 max-5μm≤T1 cr≤D1 max+2μm。
5.根据权利要求1-4任一项所述的正极极片，其中，所述正极活性物质层包括第二正极活性物质，所述第二正极活性物质的最大粒度D2 max满足D2 max≤55μm。
6.根据权利要求1-5任一项所述的正极极片，其中，所述正极活性物质层的涂布厚度T2 c满足70μm≤T2 c≤120μm。
7.根据权利要求6所述的正极极片，其中，辊压后的正极活性物质层的厚度T2 cr满足60μm≤T2 cr≤105μm。
8.根据权利要求1-7任一项所述的正极极片，其中，所述安全涂层还包括第一导电剂和第一粘结剂，所述正极活性物质层还包括第二导电剂和第二粘结剂，所述安全涂层中第一粘结剂的质量占比高于所述正极活性物质层中第二粘结剂的质量占比。
9.根据权利要求8所述的正极极片，其中，所述安全涂层中各组分的质量百分比为：64.5-89.5wt％的第一正极活性物质；1.5-5.5wt％的第一导电剂；9.0-30.0wt％的第一粘结剂；
所述正极活性物质层中各组分的质量百分比为：88.0-98.5wt％的第二正极活性物质；0.6-5.0wt％的第二导电剂；0.9-7.0wt％的第二粘结剂。
10.一种锂离子电池，所述锂离子电池包括权利要求1-9任一项所述的正极极片。
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