CN115084526B - 正极片和电池 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种正极片和电池，其中，正极片包括集流体，集流体的至少一侧面设有第一涂层，第一涂层上设有第二涂层。第一涂层包括第一导电剂，第二涂层包括第二导电剂，第一导电剂的比表面积大于第二导电剂的比表面积。本申请实施例提供的正极片提高了电池的循环寿命。
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和电池。
背景技术
随着第五代移动通信技术(5th Generation Mobile CommunicationTechnology，5G)时代的到来和锂离子电池技术的迅速发展，人们对锂离子电池的能量密度提出了更高的要求。
现有技术中，为了满足对锂离子电池更高的能量密度要求，通常会在集流体的表面涂覆更厚的涂层，涂层越厚，正极片面密度越大。经发明人研究发现，当正极片的面密度大于某特定值(比如22.0mg/cm2)时，正极片在厚度方向上极化电势分布不均匀的情况较为严重。具体而言，在正极片的厚度方向上，越靠近集流体侧的涂层，极化电势越低，反应活性越弱，脱嵌锂反应程度越弱，可参见图1，图1为现有技术中正极片脱嵌锂程度示意图。因此，在正极片的厚度方向上，脱嵌锂反应程度不均匀，这会导致电池的循环寿命较低。
发明内容
本申请实施例提供一种正极片和电池，解决了电池的循环寿命较低的问题。
为达到上述目的，第一方面，本申请实施例提供一种正极片，包括集流体，所述集流体的至少一侧面设有第一涂层，所述第一涂层上设有第二涂层；
所述第一涂层包括第一导电剂，所述第二涂层包括第二导电剂，所述第一导电剂的比表面积大于所述第二导电剂的比表面积。
可选地，所述第一导电剂包括第一碳材料和单壁碳纳米管，所述第二导电剂包括第二碳材料和多壁碳纳米管；
其中，所述第一碳材料的比表面积的范围为600m2/g至4000m2/g，所述第二碳材料的比表面积的范围为100m2/g至600m2/g。
可选地，所述第一碳材料为多孔碳，所述多孔碳具有多孔结构。
可选地，所述第一碳材料包括以下至少一项：
活性碳、活性碳纤维、介孔碳、碳纳米管和碳分子筛；
所述第二碳材料包括以下至少一项：
乙炔黑、炭黑、科琴黑、碳纤维和石墨烯。
可选地，所述第一涂层还包括第一活性物质和第一粘结剂，所述第二涂层还包括第二活性物质和第二粘结剂；
所述第一导电剂的质量占所述第一涂层质量的0.5％至4％，所述第一活性物质的质量占所述第一涂层质量的92％至98％，所述第一粘结剂的质量占所述第一涂层质量的0.5％至4％；
和/或，所述第二导电剂的质量占所述第二涂层质量的0.5％至4％，所述第二活性物质的质量占所述第二涂层质量的92％至98％，所述第二粘结剂的质量占所述第二涂层质量的0.5％至4％。
可选地，所述第一碳材料占所述第一涂层质量的0.1％至3.0％，所述单壁碳纳米管占所述第一涂层质量的0.01％至1％；
和/或，所述第二碳材料占所述第二涂层质量的0.1％至3.0％，所述多壁碳纳米管占所述第二涂层质量的0.01％至2.5％。
可选地，所述第一活性物质包括以下至少一项：
钴酸锂、磷酸铁锂、锰酸锂和三元材料；
所述第一粘结剂包括以下至少一项：
聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚氧化乙烯、丁苯橡胶类材料和聚丙烯酸酯类材料；
所述第二活性物质包括以下至少一项：
钴酸锂、磷酸铁锂、锰酸锂和三元材料；
所述第二粘结剂包括以下至少一项：
聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚氧化乙烯、丁苯橡胶类材料和聚丙烯酸酯类材料。
可选地，所述第一涂层的质量占所述第一涂层和所述第二涂层质量之和的20％至80％。
可选地，所述第二涂层上设有第三涂层，所述第三涂层包括第三导电剂，所述第二导电剂的比表面积大于所述第三导电剂的比表面积。
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，正极片包括集流体，集流体的至少一侧面设有第一涂层，第一涂层上设有第二涂层，第一涂层包括第一导电剂，第二涂层包括第二导电剂，第一导电剂的比表面积大于第二导电剂的比表面积。这样，在由于正极片在厚度方向上极化电势分布不均匀，导致越靠近集流体侧的涂层脱嵌锂反应程度越弱的情况下，通过使位于底层的第一涂层的第一导电剂的比表面积大于第二涂层的第二导电剂的比表面积，可以使第一涂层的第一活性物质相较于第二涂层的第二活性物质更容易发生脱嵌锂反应，从而使正极片在厚度方向上各涂层的活性物质利用率接近，即可使在正极片的厚度方向上，脱嵌锂反应程度较为均匀，进而提高了电池的循环寿命。
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为现有技术的正极片在25℃循环后的脱嵌锂程度示意图；
图2是本申请实施例提供的正极片的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的正极片在25℃循环后的脱嵌锂程度示意图
图4为本申请实施例提供的对比例和实施例在25℃循环下的保持率数据图；
图5为本申请实施例提供的对比例和实施例在25℃循环下的膨胀率数据图；
图6为本申请实施例提供的对比例和实施例在45℃间隙(interval)循环下的保持率数据图；
图7为本申请实施例提供的对比例和实施例在45℃interval循环下的膨胀率数据图；
图8是对比例的电池循环后拆解正极片剖面扫描电子显微镜(SEM)图；
图9是实施例的电池循环后拆解正极片剖面SEM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2，本申请实施例提供一种正极片，包括集流体30，集流体30的至少一侧面设有第一涂层10，第一涂层10上设有第二涂层20。
具体实现时，集流体30的材质可以为铝箔，集流体30的形状可以为长方形，或正方形等。可以在集流体30的一个侧面设有第一涂层10和第二涂层20，也可以在集流体30的两个侧面均设有第一涂层10和第二涂层20。若该正极片仅有一面与负极片相对，那么可仅在集流体30的与负极片相对的侧面设有第一涂层10和第二涂层20。当然，此时也可选择在集流体30的两个侧面均设有第一涂层10和第二涂层20。
第一涂层10包括第一导电剂，第二涂层20包括第二导电剂，第一导电剂的比表面积大于第二导电剂的比表面积。
第一导电剂的比表面积大于第二导电剂的比表面积，可以使第一涂层10的第一活性物质相较于第二涂层20的第二活性物质更容易发生脱嵌锂反应，这样，在由于正极片在厚度方向上极化电势分布不均匀，导致越靠近集流体30侧的涂层脱嵌锂反应程度越弱的情况下，可使正极片在厚度方向上各涂层的活性物质利用率接近，即是说可使在正极片的厚度方向上，脱嵌锂反应程度较为均匀。如图3所示，图3为本申请实施例提供的正极片的脱嵌锂程度示意图，对照图1可以发现，本申请实施例提供的正极片，在正极片厚度方向上，脱嵌锂反应程度更均匀。
综上，在本申请实施例中，通过使位于底层的第一涂层10的第一导电剂的比表面积大于第二涂层20的第二导电剂的比表面积，可以使第一涂层10的第一活性物质相较于第二涂层20的第二活性物质更容易发生脱嵌锂反应，从而使正极片在厚度方向上各涂层的活性物质利用率接近，即可使在正极片的厚度方向上，脱嵌锂反应程度较为均匀，进而提高了电池的循环寿命。
需要说明的是，当正极片的面密度大于22.0mg/cm2时，正极片在厚度方向上极化电势分布不均匀的情况较为严重。在正极片的面密度小于或等于22.0mg/cm2时，正极片在厚度方向上极化电势分布虽不均匀，但情况较轻。在集流体30上涂覆第一涂层10和第二涂层20的制作成本高于仅在集流体30上涂覆单层涂层。因此，若兼顾制作成本的问题，在本申请一可选地实施例中，正极片的面密度大于22.0mg/cm2。
为进一步提高电池的循环寿命，在本申请的一实施例中，第一导电剂包括第一碳材料和单壁碳纳米管，第二导电剂包括第二碳材料和多壁碳纳米管；
其中，第一碳材料的比表面积的范围为600m2/g至4000m2/g，第二碳材料的比表面积的范围为100m2/g至600m2/g。
单壁碳纳米管为石墨烯层无缝地卷成的一个管子，多壁碳纳米管为同心排列的单壁碳纳米管，即多层石墨烯无缝地卷成同心管状结构。单壁碳纳米管具有非常优异的导电子能力，多壁碳纳米管的导电子能力较单壁碳纳米管弱。
第一碳材料的比表面积可以为600m2/g、1000m2/g、1300m2/g、2500m2/g、2800m2/g、3000m2/g、3180m2/g、4000m2/g等。
第一碳材料的比表面积可以为100m2/g、120m2/g、130m2/g、250m2/g、290m2/g、300m2/g、450m2/g、520m2/g、600m2/g等。
碳材料的比表面积越大，保液能力和导电子能力越强。经实验发明，在第一碳材料的比表面积的范围为600m2/g至4000m2/g，第二碳材料的比表面积的范围为100m2/g至600m2/g时，第一涂层10和第二涂层20的的活性物质利用率较为接近。
通过使第一导电剂包括第一碳材料和单壁纳米管，第二导电剂包括第二碳材料和多壁碳纳米管，且第一碳材料的比表面积的范围为600m2/g至4000m2/g，第二碳材料的比表面积的范围为100m2/g至600m2/g。可以使第一涂层10和第二涂层20的活性物质利用率更接近，从而使在正极片的厚度方向上，脱嵌锂反应程度更均匀，进一步提高电池的循环寿命。
可选地，所述第一碳材料为多孔碳，所述多孔碳具有多孔结构。
多孔碳是有不同尺寸孔结构的炭素材料，其具有高度发达的比表面积和孔隙结构，其孔径大小可从分子大小的超细纳米级微孔到适于微生物活动的微米级细孔，按照纯粹与应用化学联合会(IUPAC)的规定，按其孔径的大小可分为微孔(<2nm)、中孔(2-50nm)和大孔(>50nm)三种。多孔碳因为其有不同尺寸孔结构，从而可以储存较多的电解液，且能起到较好的导电子的作用，通过使第一涂层10的第一碳材料为多孔碳，可以防止正极片较厚时，第一涂层10中的活性物质因极化电势越低导致的离子和电子电导的能力不足而不能被完全利用。
第二碳材料可采用常规导电碳材料，即不具有多孔结构的碳材料，其储存电解液的能力，和导电子能力均较弱。应理解，常规导电材料在生长过程中产生的表面的孔隙缺陷不属于多孔结构。通过使第一涂层10的第一碳材料为多孔碳，第二涂层20的第二碳材料为常规导电碳材料，可以使第一涂层10和第二涂层20的活性物质利用率更接近，从而使在正极片的厚度方向上，脱嵌锂反应程度更均匀，进一步提高电池的循环寿命。
作为一个示例，第一碳材料包括以下至少一项：
活性碳、活性碳纤维、介孔碳、碳纳米管和碳分子筛；
活性碳、活性碳纤维、介孔碳、碳纳米管和碳分子筛均属于多孔碳材料。
第二碳材料包括以下至少一项：
乙炔黑、炭黑、科琴黑、碳纤维和石墨烯。
可选地，第一碳材料占第一涂层10质量的0.1％至3.0％，单壁碳纳米管占第一涂层10质量的0.01％至1％；
和/或，第二碳材料占第二涂层20质量的0.1％至3.0％，多壁碳纳米管占第二涂层20质量的0.01％至2.5％。
具体实现时，第一碳材料可占第一涂层10质量的0.1％、或0.5％、或1.1％、或2.2％、或2.5％、或2.8％、3.0％，单壁碳纳米管可占第一涂层10质量的0.01％、或0.07％、或0.1％、或0.25％、或0.3％、或0.7％、或0.8％、或0.9％、或1％。
和/或，第二碳材料可占第二涂层20质量的0.1％、或0.5％、或1.1％、或2.2％、或2.5％、或2.8％、3.0％，多壁碳纳米管可占第二涂层20质量的0.01％、或0.25％、或0.3％、或1.2％、或1.8％、或2％、或2.5％。
经实验发现，在第一碳材料占第一涂层10质量的0.1％至3.0％，单壁碳纳米管占第一涂层10质量的0.01％至1％，且第二碳材料占第二涂层20质量的0.1％至3.0％，多壁碳纳米管占第二涂层20质量的0.01％至2.5％的情况下，可以使第一涂层10和第二涂层20的活性物质利用率更接近，从而使在正极片的厚度方向上，脱嵌锂反应程度更均匀，进一步提高电池的循环寿命。
可选地，第一涂层10还包括第一活性物质和第一粘结剂，第二涂层20还包括第二活性物质和第二粘结剂；
第一导电剂的质量占第一涂层10质量的0.5％至4％，第一活性物质的质量占第一涂层10质量的92％至98％，第一粘结剂的质量占第一涂层10质量的0.5％至4％；
和/或，第二导电剂的质量占第二涂层20质量的0.5％至4％，第二活性物质的质量占第二涂层20质量的92％至98％，第二粘结剂的质量占第二涂层20质量的0.5％至4％。
具体实现时，第一导电剂的质量可占第一涂层10质量的0.5％、或0.7％、或1.2％、或2.5％、或3％、或3.2％、或4％，第一活性物质的质量可占第一涂层10质量的92％、或93％、或94％、或95％、或96％、或97％、98％，第一粘结剂的质量占第一涂层10质量的0.5％、或0.9％、或1.6％、或2.2％、或3.1％、或3.3％、4％。
和/或，第二导电剂的质量可占第二涂层20质量的0.5％、或0.7％、或1.2％、或2.5％、或3％、或3.2％、或4％，第二活性物质的质量可占第二涂层20质量的92％、或93％、或94％、或95％、或96％、或97％、98％，第二粘结剂的质量占第二涂层20质量的0.5％、或0.9％、或1.6％、或2.2％、或3.1％、或3.3％、4％。
可选地，第一活性物质包括以下至少一项：
钴酸锂、磷酸铁锂、锰酸锂和三元材料；
第一粘结剂包括以下至少一项：
聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚氧化乙烯、丁苯橡胶类材料和聚丙烯酸酯类材料；
第二活性物质包括以下至少一项：
钴酸锂、磷酸铁锂、锰酸锂和三元材料；
第二粘结剂包括以下至少一项：
聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚氧化乙烯、丁苯橡胶类材料和聚丙烯酸酯类材料。
可选地，第一涂层10的质量占第一涂层10和第二涂层20质量之和的20％至80％。
具体实现时，第一涂层10的质量可占第一涂层10和第二涂层20质量之和的20％、或31％、或40％、或50％、或66％、或73％、或78％、或80％。
可选地，第二涂层20上设有第三涂层，第三涂层包括第三导电剂，第二导电剂的比表面积大于第三导电剂的比表面积。
本申请实施例中，集流体30的至少一侧面依次层叠设有第一涂层10、第二涂层20和第三涂层，第二涂层20位于所述第一涂层10和第二涂层20之间，且第一涂层10、第二涂层20和第三涂层中的导电剂的比表面积依次减小。这样，在由于正极片在厚度方向上极化电势分布不均匀，导致越靠近集流体30侧的涂层脱嵌锂反应程度越弱的情况下，可使正极片在厚度方向上各涂层的活性物质利用率接近，从而提高电池的循环寿命。
应理解，第三涂层上还可以设有第四涂层，第四涂层上还可设有第五涂层等，集流体30上层叠设置的各涂层中的导电剂的比较面积，在集流体30向远离所述集流体30上的方向上，呈梯度式减小。这样，可通过该设置，使正极片在厚度方向上各涂层的活性物质利用率接近，从而提高电池的循环寿命。
本申请实施例还提供一种电池，所述电池包括上述实施例提供的正极片。所述正极片的结构和工作原理可以参照上述实施例，在此不再赘述。由于本申请实施例提供的电池包括上述实施例的正极片，因此本申请实施例提供的电池具有上述实施例中正极片的全部有益效果。
在本申请一可选地实施例中，电池包括的正极片和负极片的面密度相等，且均大于22.0mg/cm2。
下面对上述实施例提供的电池的制备方法作如下说明。
使用双层涂布的方式，在集流体上涂覆两层不同组成成分的钴酸锂浆料，极片单面面密度达到22.0mg/cm2，此两层不同组分含量的钴酸锂浆料的具体成分如下：
(1)第一涂层的浆料A的组分为：
钴酸锂:PVDF:单壁碳纳米管:多孔碳＝96.0％:1.0％:0.3％:2.7％
(2)第二涂层的浆料B的组分为：
钴酸锂:PVDF:多壁纳米管:碳黑＝97.0％:1.0％:0.5％:1.5％
具体来说，以上述A浆料和B浆料为例，按照配料工艺参数配好浆料后，用双层涂布机同时将A和B浆料涂布在集流体的一面上，其中使用A浆料的第一涂层位于集流体上，使用B浆料层的第二涂层位于第一涂层上，即靠近隔膜端。使得正极厚极片中的导电剂，在厚度方向上呈现出底层(即第一涂层)多孔碳+单壁碳纳米管，表层(即第二涂层)炭黑+多壁碳纳米管的分布趋势。之后，用同样的方式将A和B浆料涂布在集流体的另一面，即制备而成锂离子电池用的正极极片，该正极极片的双面面密度达到44.0mg/cm2。
此外，在极片厚度方向上的不同区域，多孔碳+单壁碳纳米管的分布范围，可以通过不同活性层的涂布用量来控制。比如涂布时，控制底层A浆料的质量占比为20％～80％，即可将孔碳+单壁碳纳米管的分布范围控制在极片厚度方向上从底层到表层的20％～80％范围内。
本申请实施例所涉及的正极厚极片具体实现过程如下：
(1)正极主材可以钴酸锂、磷酸铁锂、锰酸锂或者三元材料中的一种或多种材料的掺混；
(2)导电剂是多孔碳、炭黑、单壁碳纳米管和多壁碳纳米管等导电材料，根据上文的说明进行复配；
(3)粘结剂可是聚偏氟乙烯(PVDF)或功能类似的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚丙烯腈(PAN)、聚氧化乙烯(PEO)等，也可以是SBR类或聚丙烯酸酯类等材料中的一种或多种。
(4)上述A和B浆料中的各组分的含量是本申请实施例中性能较优的搭配，但不代表是唯一的组成成分；钴酸锂浆料中的各组成成分可定义为如下范围：LCO:92～98％,导电剂0.5～4％，粘结剂：0.5～4％。
(5)确定完不同钴酸锂浆料的具体成分后，如A和B浆料，需保证此两种浆料同时配料，并尽量维持待涂布的浆料具有相近的固含和黏度，两种浆料的固含和黏度必须在可正常涂布的工艺范围内，一般正极固含的范围为60％～80％，黏度范围为2000～7000，同时为避免浆料沉降影响最终的电池性能，需保证在出料后24h内完成涂布；
(6)将两种以上不同的浆料分层涂布在集流体上，可按照具体的功能设计，按需选择A和B浆料在厚度方向上的分布范围；比如，当单面密度进一步增大至22.6mg/cm2时，可将A浆料的质量占比进一步增大，反之，可将A浆料的质量占比适当减小。双层涂布时按正常涂布标准管控，保证增重、厚度和外观无异常即可；
(7)不同配方的浆料，可以同时涂布在集流体上，也可以一层一层的涂布；
(8)涂布完成后，其他工序不发生变化，按正常的辊压、卷绕、封装、注液、化成、分选等工序制成软包聚合物锂离子电池。
现有技术中正极片通常是单层涂布，面密度很难做到21.0mg/cm2左右，即使强行把面密度提升到21.0mg/cm2，电池性能也比较差；本申请通过改变正极极片底层活性物质的导电剂体系，可将正极片面密度提升至22.0mg/cm2，即正极片底层活性物质中将多孔碳+单壁碳纳米管作为导电剂体系，表层活性物质层将炭黑+多壁碳纳米管作为导电剂体系，通过改变厚极片上下层中导电剂体系，使得正极片在厚度方向上的极化电势分布均匀，促使正极片表层与底层钴酸锂脱锂量趋向均匀，从而在提升聚合物锂离子电池能量密度的同时，达到良好的25℃和45℃interval循环性能。
本申请实施例中的负极片均来自于同一种配方，不再对负极配方做特别说明。
本申请实施例的正极配方中所选主材、粘接剂和导电剂不局限于实施例中所述种类；
对比例1
(1)将浆料A按照正常涂布方式用挤压式涂布机将浆料涂布在9μm铝箔上，单面面密度为22.0mg/cm2,完成涂布工序；负极片按照量产工艺制备即可。
(2)正负极片制备完成后，搭配总厚度为9μm的陶瓷和胶涂覆隔膜进行卷绕，再按照量产工艺完成对比例1的电芯制作。
对比例2
(1)将浆料B按照正常涂布方式用挤压式涂布机将浆料涂布在9μm铝箔上，单面面密度为22.0mg/cm2,按照正常涂布方式用挤压式涂布机将浆料涂布在9μm铝箔上，完成涂布工序；负极片按照量产工艺制备即可。
(2)正负极片制备完成后，搭配总厚度为9μm的陶瓷和胶涂覆隔膜进行卷绕，再按照量产工艺完成对比例2的电芯制作。
实施例1：
(1)将A浆料和B浆料按照质量比为m(A):m(B)＝5:5进行双层涂布，按照靠近集流体区域涂布A浆料，靠近隔膜区域涂布B浆料的方式，涂布在9μm铝箔上，单面总面密度为22.0mg/cm2，即A浆料和B浆料面密度均为11.0mg/cm2，完成正极片双层涂布工序后，负极片按照量产工艺制备即可。
(2)正负极片制备完成后，搭配总厚度为9μm的陶瓷和胶涂覆隔膜进行卷绕，再按照量产工艺完成实施例1的电芯制作。
实施例2：
(1)将A浆料和B浆料按照质量比为m(A):m(B)＝5:5进行双层涂布，按照靠近集流体区域涂布A浆料，靠近隔膜区域涂布B浆料的方式，涂布在9μm铝箔上，单面总面密度为22.6mg/cm2，即A浆料和B浆料面密度均为11.3mg/cm2，完成正极片双层涂布工序后，负极片按照量产工艺制备即可。
(2)正负极片制备完成后，搭配总厚度为9μm的陶瓷和胶涂覆隔膜进行卷绕，再按照量产工艺完成实施例2的电芯制作。
实施例3：
(1)将A浆料和B浆料按照质量比为m(A):m(B)＝7:3进行双层涂布，按照靠近集流体区域涂布A浆料，靠近隔膜区域涂布B浆料的方式，涂布在9μm铝箔上，单面总面密度为22.6mg/cm2，即底层A浆料的面密度为15.82mg/cm2，表层B浆料的面密度为6.78mg/cm2，完成正极片双层涂布工序后，负极片按照量产工艺制备即可。
(2)正负极片制备完成后，搭配总厚度为9μm的陶瓷和胶涂覆隔膜进行卷绕，再按照量产工艺完成实施例3的电芯制作。
实施例4：
(1)将A浆料和B浆料按照质量比为m(A):m(B)＝3:7进行双层涂布，按照靠近集流体区域涂布A浆料，靠近隔膜区域涂布B浆料的方式，涂布在9μm铝箔上，单面总面密度为22.6mg/cm2，即底层A浆料的面密度为6.78mg/cm2，表层B浆料的面密度为15.82mg/cm2，完成正极片双层涂布工序后，负极片按照量产工艺制备即可。
(2)正负极片制备完成后，搭配总厚度为9μm的陶瓷和胶涂覆隔膜进行卷绕，再按照量产工艺完成实施例4电芯制作。
下面结合实验结果，对本申请实施例提供的电池提高循环寿命的能力进行说明。对比例1、对比例2，以及实施例1至4进行25℃和45℃interval循环测试得到数据如表1所示。
表1
请参见图4至图7，由图4至图7可以直观地发现，采用本申请实施例提供的方法所制作的电池具有更高的保持率和更低的膨胀率，因此具有更高的循环寿命。
请参见图8和图9，对比例的表层钴酸锂开裂严重，实施例在正极片的厚度方向上钴酸锂利用较为完整。
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，包括集流体，所述集流体的至少一侧面设有第一涂层，所述第一涂层上设有第二涂层；
所述第一涂层包括第一导电剂，所述第二涂层包括第二导电剂，所述第一导电剂的比表面积大于所述第二导电剂的比表面积；
所述第一导电剂包括第一碳材料和单壁碳纳米管，所述第一碳材料为多孔碳；所述第二导电剂包括第二碳材料和多壁碳纳米管，所述第二碳材料包括以下至少一项：炭黑、碳纤维和石墨烯；
所述第一涂层还包括第一活性物质和第一粘结剂，所述第二涂层还包括第二活性物质和第二粘结剂；
所述第一活性物质包括以下至少一项：钴酸锂、磷酸铁锂、锰酸锂和三元材料；
所述第二活性物质包括以下至少一项：钴酸锂、磷酸铁锂、锰酸锂和三元材料。
2.根据权利要求1所述的正极片，其特征在于，其中，所述第一碳材料的比表面积的范围为600m2/g至4000m2/g，所述第二碳材料的比表面积的范围为100m2/g至600m2/g。
3.根据权利要求2所述的正极片，其特征在于，所述多孔碳具有多孔结构。
4.根据权利要求2所述的正极片，其特征在于，所述第一碳材料包括以下至少一项：活性碳、介孔碳、碳纳米管和碳分子筛。
5.根据权利要求1所述的正极片，其特征在于，所述第一导电剂的质量占所述第一涂层质量的0.5%至4%，所述第一活性物质的质量占所述第一涂层质量的92%至98%，所述第一粘结剂的质量占所述第一涂层质量的0.5%至4%；
和/或，所述第二导电剂的质量占所述第二涂层质量的0.5%至4%，所述第二活性物质的质量占所述第二涂层质量的92%至98%，所述第二粘结剂的质量占所述第二涂层质量的0.5%至4%。
6.根据权利要求2所述的正极片，其特征在于，所述第一碳材料占所述第一涂层质量的0.1%至3.0%，所述单壁碳纳米管占所述第一涂层质量的0.01%至1%；
和/或，所述第二碳材料占所述第二涂层质量的0.1%至3.0%，所述多壁碳纳米管占所述第二涂层质量的0.01%至2.5%。
7.根据权利要求5所述的正极片，其特征在于，
所述第一粘结剂包括以下至少一项：
聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚氧化乙烯、丁苯橡胶类材料和聚丙烯酸酯类材料；
所述第二粘结剂包括以下至少一项：
聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚氧化乙烯、丁苯橡胶类材料和聚丙烯酸酯类材料。
8.根据权利要求1所述的正极片，其特征在于，所述第一涂层的质量占所述第一涂层和所述第二涂层质量之和的20%至80%。
9.根据权利要求1所述的正极片，其特征在于，所述第二涂层上设有第三涂层，所述第三涂层包括第三导电剂，所述第二导电剂的比表面积大于所述第三导电剂的比表面积。
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。
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| GR01 | Patent grant | ||
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