CN113594407A - 正极片及电池 - Google Patents
正极片及电池 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113594407A CN113594407A CN202110862356.6A CN202110862356A CN113594407A CN 113594407 A CN113594407 A CN 113594407A CN 202110862356 A CN202110862356 A CN 202110862356A CN 113594407 A CN113594407 A CN 113594407A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- coating
- active material
- slurry
- lithium
- coating layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 105
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 103
- 239000011149 active material Substances 0.000 claims abstract description 68
- GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N lithium niobate Chemical compound [Li+].[O-][Nb](=O)=O GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 42
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 33
- 239000006258 conductive agent Substances 0.000 claims description 33
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims description 32
- -1 lithium nickel cobalt manganese oxide compound Chemical class 0.000 claims description 31
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 26
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims description 23
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 8
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K lithium iron phosphate Chemical compound [Li+].[Fe+2].[O-]P([O-])([O-])=O GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 5
- 229910002102 lithium manganese oxide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims description 4
- 229910000572 Lithium Nickel Cobalt Manganese Oxide (NCM) Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 claims description 4
- 239000002174 Styrene-butadiene Substances 0.000 claims description 4
- DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N acetic acid;2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanal;sodium Chemical compound [Na].CC(O)=O.OCC(O)C(O)C(O)C(O)C=O DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000006230 acetylene black Substances 0.000 claims description 4
- MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N butadiene-styrene rubber Chemical compound C=CC=C.C=CC1=CC=CC=C1 MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims description 4
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 claims description 4
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 claims description 4
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 4
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 4
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000003273 ketjen black Substances 0.000 claims description 4
- 229920000126 latex Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004816 latex Substances 0.000 claims description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 4
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims description 4
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 claims description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 4
- 235000019812 sodium carboxymethyl cellulose Nutrition 0.000 claims description 4
- 229920001027 sodium carboxymethylcellulose Polymers 0.000 claims description 4
- 239000011115 styrene butadiene Substances 0.000 claims description 4
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 claims description 4
- PFYQFCKUASLJLL-UHFFFAOYSA-N [Co].[Ni].[Li] Chemical compound [Co].[Ni].[Li] PFYQFCKUASLJLL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000005253 cladding Methods 0.000 abstract description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 78
- 238000000034 method Methods 0.000 description 34
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 25
- 239000006256 anode slurry Substances 0.000 description 25
- 239000011267 electrode slurry Substances 0.000 description 25
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 25
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 18
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 18
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 11
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 10
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 9
- 239000006183 anode active material Substances 0.000 description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 9
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 9
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 9
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 description 9
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 9
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 9
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 9
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 9
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 9
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 description 9
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 9
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 description 4
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 description 3
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
- H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
- H01M4/131—Electrodes based on mixed oxides or hydroxides, or on mixtures of oxides or hydroxides, e.g. LiCoOx
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M2004/021—Physical characteristics, e.g. porosity, surface area
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M2004/026—Electrodes composed of, or comprising, active material characterised by the polarity
- H01M2004/028—Positive electrodes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
本申请提供一种正极片，其特征在于，包括正极集流体，所述正极集流体上设有第一涂层，所述第一涂层上设有第二涂层，所述第二涂层包括第一活性材料，且所述第一活性材料的颗粒表面包覆有第一铌酸锂。本申请实施例中，通过使第一铌酸锂包覆第一活性材料，可以提高第一活性材料结构的稳定性，从而提高了电池在高电压下的循环性能。
Description
技术领域
本申请涉及锂离子电池领域，尤其涉及一种正极片及电池。
背景技术
随着锂离子电池技术的迅速发展，锂离子电池在笔记本电脑、智能手机等便携式移动电子设备上的应用越来越广泛，人们对电池能量密度的要求也越来越高。目前，通常通过提高电池电压的方式提高电池的能量密度，但电池在高电压下的循环性能较差。
发明内容
本申请实施例提供一种正极片及电池，解决了电池在高电压下的循环性能较差的问题。
为达到上述目的，第一方面，本申请实施例提供一种正极片，包括正极集流体，所述正极集流体上设有第一涂层，所述第一涂层上设有第二涂层，所述第二涂层包括第一活性材料，且所述第一活性材料的颗粒表面包覆有第一铌酸锂。
可选地，所述第二涂层上还设有第三涂层，所述第三涂层包括第二活性材料，且所述第二活性材料的颗粒表面包覆有第二铌酸锂；
所述第三涂层中铌的含量大于所述第二涂层中铌的含量。
可选地，所述第一涂层包括第三活性材料，所述第三活性材料包括以下至少一项：
钴酸锂、三元材料和磷酸铁锂、钴酸锂化合物、镍钴锰酸锂化合物、镍钴铝酸锂化合物、磷酸铁锂化合物、锰酸锂化合物、磷酸铁锰锂化合物、镍锰酸锂化合物。
可选地，所述第二涂层与所述第一涂层的厚度比的取值范围为0.1至10。
可选地，所述第二涂层中的铌的含量范围为500ppm至9000ppm。
可选地，所述第一涂层和所述第二涂层厚度之和的值的范围为15um至150um。
可选地，所述第一活性材料中部分活性材料的颗粒表面包覆有所述第一铌酸锂。
可选地，所述第一涂层中还包括导电剂，所述导电剂包括以下至少一项：
导电炭黑、乙炔黑、科琴黑、导电石墨、导电碳纤维、碳纳米管、金属粉和导电纤维。
可选地，所述第一涂层中还包括粘结剂，所述粘结剂包括以下至少一项：
聚乙烯醇、羧甲基纤维钠、丁苯乳胶、聚四氟乙烯和聚氧化乙烯。
第二方面，本申请实施例提供一种电池，包括如第一方面所述的正极片。
本申请实施例中，正极片包括正极集流体，正极集流体上设有第一涂层，第一涂层上设有第二涂层，第二涂层包括第一活性材料，且第一活性材料的颗粒表面包覆有第一铌酸锂。通过使第一铌酸锂包覆第一活性材料，可以提高第一活性材料结构的稳定性，从而提高了电池在高电压下的循环性能。
附图说明
为了更清楚的说明本申请实施例中的技术方案，现对说明书附图作如下说明，显而易见地，下述附图仅是本申请的实施例，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，还可以根据所列附图获得其他附图。
图1是本申请实施例提供的正极片的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。在本申请中的实施例的基础上，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，都属于本申请保护的范围。
参见图1，本申请实施例提供一种正极片，包括正极集流体3，所述正极集流体3上设有第一涂层1，所述第一涂层1上设有第一涂层2，所述第一涂层2包括第一活性材料，且所述第一活性材料的颗粒表面包覆有第一铌酸锂。
上述正极集流体3的材质可以为铝箔，正极集流体3的形状可以为长方形。第一涂层1和第一涂层2均可沿正极片长度方向涂覆。在正极集流体3上还可设有极耳4。
上述第一涂层1和第一涂层2的厚度可以根据实际情况设置，第一涂层1的厚度可以大于第一涂层2的厚度，第一涂层1的厚度也可以小于第一涂层1的厚度，第一涂层1和第一涂层2的厚度也可以相同。可选地，所述第一涂层2与所述第一涂层1的厚度比的取值范围为0.1至10。可选地，所述第一涂层和所述第二涂层厚度之和的值的范围为15um至150um。
上述第一活性材料可以为常见的正极活性材料。第一活性材料的颗粒表面包覆有第一铌酸锂，可以是第一活性材料中全部活性材料的颗粒表面包覆有第一铌酸锂，也可以是第一活性材料中部分活性材料的颗粒表面包覆有第一铌酸锂。第一铌酸锂可将第一活性材料的颗粒表面完全包覆，以使第一活性材料在高电压下具备稳定的结构，从而提高电池在高电压下的循环性能。
为达到更好的包覆效果，进一步的提高电池在高电压下的循环性能，可对第一铌酸锂的含量作如下限定，所述第一铌酸锂中的铌的含量范围为500ppm至9000ppm。铌的含量可通过电感耦合等离子体ICP测量得到。
本申请实施例中，正极片包括正极集流体，正极集流体上设有第一涂层，第一涂层上设有第二涂层，第二涂层包括第一活性材料，且第一活性材料的颗粒表面包覆有第一铌酸锂。通过使第一铌酸锂包覆第一活性材料，可以提高第一活性材料结构的稳定性，从而提高了电池在高电压下的循环性能。
此外，负极片上的涂层中活性材料的颗粒被铌酸锂包覆过多，会导致电池的能量密度下降，为使电池能量密度达到使用者的要求，仅在位于负极片表面的第二涂层中使第一铌酸锂包覆第一活性材料，第一涂层中活性材料的颗粒不被铌酸锂包覆，可以在兼顾电池能量密度的同时提高电池在高电压下的循环性能。
可选地，所述第一涂层2上还设有第三涂层，所述第三涂层包括第二活性材料，且所述第二活性材料的颗粒表面包覆有第二铌酸锂；
所述第三涂层中铌的含量大于所述第二涂层中铌的含量。
具体的，铌的含量能较为简便的测得，涂层中铌的含量与铌酸锂的含量正相关，铌的含量越大，铌酸锂的含量则越大。可以在第一涂层2上设有第三涂层，还可以在第一涂层2上设多个涂层。第一涂层2上的一个或多个涂层中的活性材料的颗粒表面均包覆有铌酸锂。铌酸锂在每个涂层中的含量可以相同，也可以不同。第一涂层2上的一个或多个涂层的厚度可以相同也可以不同。为实现提高电池在高电压下的循环性能，兼顾电池能量密度和节约成本的目的，各涂层中的铌酸锂占涂层的质量比随着涂层与正极集流体3之间的距离增大而增大，即距离正极片表面越近的涂层中铌酸锂的含量越高。
应理解，上述第二活性材料的颗粒表面包覆有第二铌酸锂，可以是第二活性材料中全部活性材料的颗粒表面包覆有第二铌酸锂，也可以是所述第二活性材料中部分活性材料的颗粒表面包覆有所述第二铌酸锂。若第一涂层22上设有多个涂层，那么该多个涂层的各涂层中，可以是涂层中部分或全部活性材料颗粒表面包覆有铌酸锂。
同理，如前文所述，为达到更好的包覆效果，进一步的提高电池在高电压下的循环性能，可对第二铌酸锂的含量作如下限定，所述第二涂层中的铌的含量范围为500ppm至9000ppm。铌的含量可通过电感耦合等离子体ICP测量得到。
可选地，所述第一涂层1包括第三活性材料，所述第三活性材料包括以下至少一项：钴酸锂、三元材料和磷酸铁锂、钴酸锂化合物、镍钴锰酸锂化合物、镍钴铝酸锂化合物、磷酸铁锂化合物、锰酸锂化合物、磷酸铁锰锂化合物、镍锰酸锂化合物。
进一步地，第一活性材料包括钴酸锂、三元材料、磷酸铁锂、钴酸锂化合物、镍钴锰酸锂化合物、镍钴铝酸锂化合物、磷酸铁锂化合物、锰酸锂化合物、磷酸铁锰锂化合物、镍锰酸锂化合物中的至少一项，第二活性材料包括钴酸锂、三元材料、磷酸铁锂、钴酸锂化合物、镍钴锰酸锂化合物、镍钴铝酸锂化合物、磷酸铁锂化合物、锰酸锂化合物、磷酸铁锰锂化合物、镍锰酸锂化合物中的至少一项。
可选地，所述第一涂层1中还包括导电剂，所述导电剂包括以下至少一项：
导电炭黑、乙炔黑、科琴黑、导电石墨、导电碳纤维、碳纳米管、金属粉和导电纤维。
可选地，所述第一涂层1中还包括粘结剂，所述粘结剂包括以下至少一项：
聚乙烯醇、羧甲基纤维钠、丁苯乳胶、聚四氟乙烯和聚氧化乙烯。
同理，第一涂层2中还包括导电剂和粘结剂，所述导电剂包括以下至少一项：
导电炭黑、乙炔黑、科琴黑、导电石墨、导电碳纤维、碳纳米管、金属粉和导电纤维；
所述粘结剂包括以下至少一项：
聚乙烯醇、羧甲基纤维钠、丁苯乳胶、聚四氟乙烯和聚氧化乙烯。
本申请实施例还提供一种电池，所述电池包括本申请实施例提供的正极片。本申请实施例提供的正极片的结构和工作原理可以参考上述实施例，在此不再赘述。由于本申请实施例提供的电池包括本申请实施例提供的正极片，因此具有本申请实施例提供的正极片的全部有益效果。
下面以实施例1和对比例1至对比例4对本申请提供的电池进行说明。
实施例1
(1)以常规钴酸锂作为活性材料1制备正极浆料1：按照正极活性物质96％，导电剂2.5％，粘结剂1.5％的配比按照一定的配料工艺制备正极浆料，浆料粘度2000-7000mPa.s，固含量为70％-80％。
(2)以被铌酸锂包覆的钴酸锂(其中铌的含量为3000ppm)作为活性材料2制备正极浆料2：按照正极活性物质96％，导电剂2.5％，粘结剂1.5％的配比按照一定的配料工艺制备正极浆料，浆料粘度2000-7000mPa.s，固含量为70％-80％。
(3)将以上通过(1)和(2)制备的正极浆料同时涂覆在正极集流体上，浆料2涂覆在浆料1上，浆料1涂覆在集流体上。浆料1与浆料2的厚度之比为1：1。以同样的方式完成集流体另一侧的涂覆工作。
(4)以负极活性材料制备负极浆料：按照负极活性物质97.8％，导电剂1.2％，粘结剂2％的配比按照一定的配料工艺制备负极浆料，浆料粘度2000-5000mPa.s，固含量为40％-50％。将上述浆料过筛网后涂覆到负极集流体上，烘干，经辊压分切得到负极片。。
将以上得到的正、负极片辊压、模切分切后，通过卷绕组装成卷芯，短路测试合格后以铝塑膜封装，入烤箱烘烤除去水分致达到注液所需的水分标准后注入电解液，经过24-48h陈化后以热压化成的工艺完成首次充电得到活化后的电芯。
实施例2
(1)以常规钴酸锂作为活性材料1制备正极浆料1：按照正极活性物质96％，导电剂2.5％，粘结剂1.5％的配比按照一定的配料工艺制备正极浆料，浆料粘度2000-7000mPa.s，固含量为70％-80％。
(2)以被铌酸锂包覆的钴酸锂(其中铌的含量为3000ppm)作为活性材料2制备正极浆料2：按照正极活性物质96％，导电剂2.5％，粘结剂1.5％的配比按照一定的配料工艺制备正极浆料，浆料粘度2000-7000mPa.s，固含量为70％-80％。
(3)将以上通过(1)和(2)制备的正极浆料同时涂覆在正极集流体上，浆料2涂覆在浆料1上，浆料1涂覆在集流体上。浆料1与浆料2的厚度之比为1：1。以同样的方式完成集流体另一侧的涂覆工作。
(4)以负极活性材料制备负极浆料：按照负极活性物质97.8％，导电剂1.2％，粘结剂2％的配比按照一定的配料工艺制备负极浆料，浆料粘度2000-5000mPa.s，固含量为40％-50％。将上述浆料过筛网后涂覆到负极集流体上，烘干，经辊压分切得到负极片。。
将以上得到的正、负极片辊压、模切分切后，通过卷绕组装成卷芯，短路测试合格后以铝塑膜封装，入烤箱烘烤除去水分致达到注液所需的水分标准后注入电解液，经过24-48h陈化后以热压化成的工艺完成首次充电得到活化后的电芯。
实施例3
(1)以常规钴酸锂作为活性材料1制备正极浆料1：按照正极活性物质96％，导电剂2.5％，粘结剂1.5％的配比按照一定的配料工艺制备正极浆料，浆料粘度2000-7000mPa.s，固含量为70％-80％。
(2)以被铌酸锂包覆的钴酸锂(其中铌的含量为9000ppm)作为活性材料2制备正极浆料2：按照正极活性物质96％，导电剂2.5％，粘结剂1.5％的配比按照一定的配料工艺制备正极浆料，浆料粘度2000-7000mPa.s，固含量为70％-80％。
(3)将以上通过(1)和(2)制备的正极浆料同时涂覆在正极集流体上，浆料2涂覆在浆料1上，浆料1涂覆在集流体上。浆料1与浆料2的厚度之比为1：1。以同样的方式完成集流体另一侧的涂覆工作。
(4)以负极活性材料制备负极浆料：按照负极活性物质97.8％，导电剂1.2％，粘结剂2％的配比按照一定的配料工艺制备负极浆料，浆料粘度2000-5000mPa.s，固含量为40％-50％。将上述浆料过筛网后涂覆到负极集流体上，烘干，经辊压分切得到负极片。。
将以上得到的正、负极片辊压、模切分切后，通过卷绕组装成卷芯，短路测试合格后以铝塑膜封装，入烤箱烘烤除去水分致达到注液所需的水分标准后注入电解液，经过24-48h陈化后以热压化成的工艺完成首次充电得到活化后的电芯。
实施例4
(1)以常规钴酸锂作为活性材料1制备正极浆料1：按照正极活性物质96％，导电剂2.5％，粘结剂1.5％的配比按照一定的配料工艺制备正极浆料，浆料粘度2000-7000mPa.s，固含量为70％-80％。
(2)以被铌酸锂包覆的钴酸锂(其中铌的含量为3000ppm)作为活性材料2制备正极浆料2：按照正极活性物质96％，导电剂2.5％，粘结剂1.5％的配比按照一定的配料工艺制备正极浆料，浆料粘度2000-7000mPa.s，固含量为70％-80％。
(3)将以上通过(1)和(2)制备的正极浆料同时涂覆在正极集流体上，浆料2涂覆在浆料1上，浆料1涂覆在集流体上。浆料1与浆料2的厚度之比为1：10。以同样的方式完成集流体另一侧的涂覆工作。
(4)以负极活性材料制备负极浆料：按照负极活性物质97.8％，导电剂1.2％，粘结剂2％的配比按照一定的配料工艺制备负极浆料，浆料粘度2000-5000mPa.s，固含量为40％-50％。将上述浆料过筛网后涂覆到负极集流体上，烘干，经辊压分切得到负极片。。
将以上得到的正、负极片辊压、模切分切后，通过卷绕组装成卷芯，短路测试合格后以铝塑膜封装，入烤箱烘烤除去水分致达到注液所需的水分标准后注入电解液，经过24-48h陈化后以热压化成的工艺完成首次充电得到活化后的电芯。
实施例5
(1)以常规钴酸锂作为活性材料1制备正极浆料1：按照正极活性物质96％，导电剂2.5％，粘结剂1.5％的配比按照一定的配料工艺制备正极浆料，浆料粘度2000-7000mPa.s，固含量为70％-80％。
(2)以被铌酸锂包覆的钴酸锂(其中铌的含量为3000ppm)作为活性材料2制备正极浆料2：按照正极活性物质96％，导电剂2.5％，粘结剂1.5％的配比按照一定的配料工艺制备正极浆料，浆料粘度2000-7000mPa.s，固含量为70％-80％。
(3)将以上通过(1)和(2)制备的正极浆料同时涂覆在正极集流体上，浆料2涂覆在浆料1上，浆料1涂覆在集流体上。浆料1与浆料2的厚度之比为10：1。以同样的方式完成集流体另一侧的涂覆工作。
(4)以负极活性材料制备负极浆料：按照负极活性物质97.8％，导电剂1.2％，粘结剂2％的配比按照一定的配料工艺制备负极浆料，浆料粘度2000-5000mPa.s，固含量为40％-50％。将上述浆料过筛网后涂覆到负极集流体上，烘干，经辊压分切得到负极片。。
将以上得到的正、负极片辊压、模切分切后，通过卷绕组装成卷芯，短路测试合格后以铝塑膜封装，入烤箱烘烤除去水分致达到注液所需的水分标准后注入电解液，经过24-48h陈化后以热压化成的工艺完成首次充电得到活化后的电芯。
对比例1
(1)以常规钴酸锂作为活性材料1制备正极浆料1：按照正极活性物质96％，导电剂2.5％，粘结剂1.5％的配比按照一定的配料工艺制备正极浆料，浆料粘度2000-7000mPa.s，固含量为70％-80％。
(2)将以上通过(1)制备的正极浆料涂覆在正极集流体上。
(3)以负极活性材料制备负极浆料：按照负极活性物质97.8％，导电剂1.2％，粘结剂2％的配比按照一定的配料工艺制备负极浆料，浆料粘度2000-5000mPa.s，固含量为40％-50％。将上述浆料过筛网后涂覆到负极集流体上，烘干，经辊压分切得到负极片。。
将以上得到的正、负极片辊压、模切分切后，通过卷绕组装成卷芯，短路测试合格后以铝塑膜封装，入烤箱烘烤除去水分致达到注液所需的水分标准后注入电解液，经过24-48h陈化后以热压化成的工艺完成首次充电得到活化后的电芯。
对比例2
(1)以铌酸锂包覆的钴酸锂(其中铌的含量为3000ppm)作为活性材料2制备正极浆料2：按照正极活性物质96％，导电剂2.5％，粘结剂1.5％的配比按照一定的配料工艺制备正极浆料，浆料粘度2000-7000mPa.s，固含量为70％-80％。
(2)将以上通过(1)制备的正极浆料涂覆在正极集流体上。
(3)以负极活性材料制备负极浆料：按照负极活性物质97.8％，导电剂1.2％，粘结剂2％的配比按照一定的配料工艺制备负极浆料，浆料粘度2000-5000mPa.s，固含量为40％-50％。将上述浆料过筛网后涂覆到负极集流体上，烘干，经辊压分切得到负极片。。
将以上得到的正、负极片辊压、模切分切后，通过卷绕组装成卷芯，短路测试合格后以铝塑膜封装，入烤箱烘烤除去水分致达到注液所需的水分标准后注入电解液，经过24-48h陈化后以热压化成的工艺完成首次充电得到活化后的电芯。
对比例3
(1)以常规钴酸锂作为活性材料1制备正极浆料1：按照正极活性物质96％，导电剂2.5％，粘结剂1.5％的配比按照一定的配料工艺制备正极浆料，浆料粘度2000-7000mPa.s，固含量为70％-80％。
(2)以铌酸锂包覆的钴酸锂(其中铌的含量为3000ppm)作为活性材料2制备正极浆料2：按照正极活性物质96％，导电剂2.5％，粘结剂1.5％的配比按照一定的配料工艺制备正极浆料，浆料粘度2000-7000mPa.s，固含量为70％-80％。
(3)将以上通过(1)和(2)制备的正极浆料同时涂覆在正极集流体上，浆料2涂覆在浆料1上，浆料1涂覆在集流体上。浆料1与浆料2的厚度之比为7：3以同样的方式完成集流体另一侧的涂覆工作。
(4)以负极活性材料制备负极浆料：按照负极活性物质97.8％，导电剂1.2％，粘结剂2％的配比按照一定的配料工艺制备负极浆料，浆料粘度2000-5000mPa.s，固含量为40％-50％。将上述浆料过筛网后涂覆到负极集流体上，烘干，经辊压分切得到负极片。。
将以上得到的正、负极片辊压、模切分切后，通过卷绕组装成卷芯，短路测试合格后以铝塑膜封装，入烤箱烘烤除去水分致达到注液所需的水分标准后注入电解液，经过24-48h陈化后以热压化成的工艺完成首次充电得到活化后的电芯。
对比例4
(1)以常规钴酸锂作为活性材料1制备正极浆料1：按照正极活性物质96％，导电剂2.5％，粘结剂1.5％的配比按照一定的配料工艺制备正极浆料，浆料粘度2000-7000mPa.s，固含量为70％-80％。
(2)以铌酸锂包覆的钴酸锂(其中铌的含量为3000ppm)作为活性材料2制备正极浆料2：按照正极活性物质96％，导电剂2.5％，粘结剂1.5％的配比按照一定的配料工艺制备正极浆料，浆料粘度2000-7000mPa.s，固含量为70％-80％。
(3)将以上通过(1)和(2)制备的正极浆料同时涂覆在正极集流体上，浆料2涂覆在浆料1上，浆料1涂覆在集流体上。浆料1与浆料2的厚度之比为3：7以同样的方式完成集流体另一侧的涂覆工作。
(4)以负极活性材料制备负极浆料：按照负极活性物质97.8％，导电剂1.2％，粘结剂2％的配比按照一定的配料工艺制备负极浆料，浆料粘度2000-5000mPa.s，固含量为40％-50％。将上述浆料过筛网后涂覆到负极集流体上，烘干，经辊压分切得到负极片。。
将以上得到的正、负极片辊压、模切分切后，通过卷绕组装成卷芯，短路测试合格后以铝塑膜封装，入烤箱烘烤除去水分致达到注液所需的水分标准后注入电解液，经过24-48h陈化后以热压化成的工艺完成首次充电得到活化后的电芯。
以上实施例1及对比例1至4制备的电芯以0.5C充满电，0.5C放电的能量E与电芯体积V的比值为能量密度。
以上实施例1及对比例1至4制备电芯在45℃条件下以3C倍率充电，1C倍率放电进行循环500周的寿命测试。
得到的结果如表1所示。
表1
由表1可知，实施例1与对比例1相比较，说明了本申请提供的实施例1解决了电池在高电压下循环性能较差的问题；实施例1与对比例2相比较，说明了本申请提供的实施例1可以在保证电池在高电压下循环性能的前提下，提升电池的能量密度；实施例1与对比例3相比较，说明了本申请提供的实施例1能提高电池在高电压下循环性能；实施例1与对比例4相比较，说明了本申请提供的实施例1提高电池的能量密度。综上，本申请实施例提供的电池能在兼顾电池能量密度的前提下，解决电池在高电压下循环性能较差的问题。
上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。
Claims (10)
1.一种正极片，其特征在于，包括正极集流体，所述正极集流体上设有第一涂层，所述第一涂层上设有第二涂层，所述第二涂层包括第一活性材料，且所述第一活性材料的颗粒表面包覆有第一铌酸锂。
2.根据权利要求1所述的正极片，其特征在于，所述第二涂层上还设有第三涂层，所述第三涂层包括第二活性材料，且所述第二活性材料的颗粒表面包覆有第二铌酸锂；
所述第三涂层中铌的含量大于所述第二涂层中铌的含量。
3.根据权利要求2所述的正极片，其特征在于，所述第一涂层包括第三活性材料，所述第三活性材料包括以下至少一项：
钴酸锂、三元材料、磷酸铁锂、钴酸锂化合物、镍钴锰酸锂化合物、镍钴铝酸锂化合物、磷酸铁锂化合物、锰酸锂化合物、磷酸铁锰锂化合物、镍锰酸锂化合物。
4.根据权利要求1所述的正极片，其特征在于，所述第二涂层与所述第一涂层的厚度比的取值范围为0.1至10。
5.根据权利要求1所述的正极片，其特征在于，所述第二涂层中的铌的含量范围为500ppm至9000ppm。
6.根据权利要求1所述的正极片，其特征在于，所述第一涂层和所述第二涂层厚度之和的值的范围为15um至150um。
7.根据权利要求1所述的正极片，其特征在于，所述第一活性材料中部分活性材料的颗粒表面包覆有所述第一铌酸锂。
8.根据权利要求1所述的正极片，其特征在于，所述第一涂层中还包括导电剂，所述导电剂包括以下至少一项：
导电炭黑、乙炔黑、科琴黑、导电石墨、导电碳纤维、碳纳米管、金属粉和导电纤维。
9.根据权利要求1所述的正极片，其特征在于，所述第一涂层中还包括粘结剂，所述粘结剂包括以下至少一项：
聚乙烯醇、羧甲基纤维钠、丁苯乳胶、聚四氟乙烯和聚氧化乙烯。
10.一种电池，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的正极片。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110862356.6A CN113594407A (zh) | 2021-07-29 | 2021-07-29 | 正极片及电池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110862356.6A CN113594407A (zh) | 2021-07-29 | 2021-07-29 | 正极片及电池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113594407A true CN113594407A (zh) | 2021-11-02 |
Family
ID=78251676
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110862356.6A Pending CN113594407A (zh) | 2021-07-29 | 2021-07-29 | 正极片及电池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113594407A (zh) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20170155132A1 (en) * | 2015-11-30 | 2017-06-01 | Lg Chem, Ltd. | Surface-treated positive electrode active material for lithium secondary battery, method for preparing the same, and lithium secondary battery comprising the same |
| JP2019003801A (ja) * | 2017-06-14 | 2019-01-10 | 三星エスディアイ株式会社Samsung SDI Co., Ltd. | 非水電解質二次電池用正極及び非水電解質二次電池 |
| CN110660961A (zh) * | 2018-06-28 | 2020-01-07 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 正极片及锂离子电池 |
| CN111566852A (zh) * | 2018-01-26 | 2020-08-21 | 松下知识产权经营株式会社 | 电池 |
| CN111916665A (zh) * | 2020-09-14 | 2020-11-10 | 珠海冠宇电池股份有限公司 | 一种正极片及包括该正极片的锂离子电池 |
| CN112510168A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-03-16 | 易佰特新能源科技有限公司 | 锂电池正极极片及其制备方法与采用该正极极片的锂电池 |
| CN112786840A (zh) * | 2021-01-29 | 2021-05-11 | 蜂巢能源科技(无锡)有限公司 | 一种固态电池用正极片及其制备方法和应用 |
| CN113036076A (zh) * | 2021-02-25 | 2021-06-25 | 珠海冠宇电池股份有限公司 | 一种正极片及电池 |
-
2021
- 2021-07-29 CN CN202110862356.6A patent/CN113594407A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20170155132A1 (en) * | 2015-11-30 | 2017-06-01 | Lg Chem, Ltd. | Surface-treated positive electrode active material for lithium secondary battery, method for preparing the same, and lithium secondary battery comprising the same |
| JP2019003801A (ja) * | 2017-06-14 | 2019-01-10 | 三星エスディアイ株式会社Samsung SDI Co., Ltd. | 非水電解質二次電池用正極及び非水電解質二次電池 |
| CN111566852A (zh) * | 2018-01-26 | 2020-08-21 | 松下知识产权经营株式会社 | 电池 |
| CN110660961A (zh) * | 2018-06-28 | 2020-01-07 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 正极片及锂离子电池 |
| CN111916665A (zh) * | 2020-09-14 | 2020-11-10 | 珠海冠宇电池股份有限公司 | 一种正极片及包括该正极片的锂离子电池 |
| CN112510168A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-03-16 | 易佰特新能源科技有限公司 | 锂电池正极极片及其制备方法与采用该正极极片的锂电池 |
| CN112786840A (zh) * | 2021-01-29 | 2021-05-11 | 蜂巢能源科技(无锡)有限公司 | 一种固态电池用正极片及其制备方法和应用 |
| CN113036076A (zh) * | 2021-02-25 | 2021-06-25 | 珠海冠宇电池股份有限公司 | 一种正极片及电池 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3907800B1 (en) | Negative electrode sheet, preparation method thereof and lithium ion battery containing the same | |
| CN111540879B (zh) | 一种正极片、制备方法及包含其的锂离子电池 | |
| CN111969214B (zh) | 一种异型结构的正极片及包括该正极片的锂离子电池 | |
| CN113594408B (zh) | 负极片及电池 | |
| CN112086621B (zh) | 一种负极片及包括该负极片的叠片式锂离子电池 | |
| CN111540880B (zh) | 一种负极片、制备方法及包含其的锂离子电池 | |
| CN204680713U (zh) | 一种用于锂离子二次电池的隔离膜以及含该隔离膜的电池 | |
| CN107180949A (zh) | 一种三元体系锂电池正极及其制备方法 | |
| CN113839084A (zh) | 电芯及电池 | |
| CN113410425A (zh) | 电芯及电池 | |
| CN113097428A (zh) | 一种负极片、电池及负极片的制备方法 | |
| CN111900329A (zh) | 一种极片及其制备方法和用途 | |
| CN110993957A (zh) | 一种正极极片、负极极片以及高能量密度锂离子电池 | |
| CN114050231A (zh) | 一种负极片和锂离子电池 | |
| CN113555522A (zh) | 极片及电池 | |
| CN115295767A (zh) | 一种正极片和锂离子电池 | |
| CN114447280A (zh) | 一种电芯 | |
| CN114464771A (zh) | 一种电芯 | |
| CN113036076A (zh) | 一种正极片及电池 | |
| CN113594407A (zh) | 正极片及电池 | |
| EP4207427A1 (en) | Electrode assembly and battery cell including same | |
| CN114512670A (zh) | 一种负极片及包括该负极片的电池 | |
| CN115084638A (zh) | 一种固态电极单元、制备方法、固态电池及其系统 | |
| US20230231101A1 (en) | Negative electrode, method of manufacturing negative electrode, and secondary battery including negative electrode | |
| CN218548482U (zh) | 一种集流体、极片及电池 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20211102 |