CN116435466A - 一种锂离子电池正极片及锂离子电池 - Google Patents
一种锂离子电池正极片及锂离子电池 Download PDFInfo
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Abstract
本申请提供了一种锂离子电池正极片，包括正极集流体、位于正极集流体表面的第一活性材料层以及位于第一活性材料层表面的第二活性材料层，所述第一活性材料层包括第一磷酸铁锂材料、第一正极粘结剂及第一正极导电剂，所述第二活性材料层包括第二磷酸铁锂材料、第二正极粘结剂及第二正极导电剂，在锂离子电池正极片的横截面处，所述第一磷酸铁锂材料的最频粒径为Dmo1，所述第二磷酸铁锂材料的最频粒径为Dmo2，其中Dmo1＞Dmo2。本申请提供的锂离子电池正极片，压实密度高，吸液能力强，将其应用于锂离子电池，制备得到的电池热稳定性能高、循环性能好。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域，具体涉及一种锂离子电池正极片及锂离子电池。
背景技术
现有技术中，大多企业都是通过提高正负极片的压实密度来提高电池的能量密度，目前电池厂家采用磷酸铁锂电池，正极片的体密度为2.3~2.5 g/cm3，面密度为360~400g/m2。而电动汽车的里程焦虑，促使厂家需要开发出超高压实密度的磷酸铁锂材料，以实现高能量密度，但高压实密度同时也带来了电解液浸润性差、极片电阻率大、循环容易跳水等问题。
发明内容
有鉴于此，本申请提供了一种锂离子电池正极片，该正极片压实密度高，吸液能力强，将其应用于锂离子电池，制备得到的电池热稳定性能高、循环性能好。
本申请第一方面提供了一种锂离子电池正极片，其特征在于，包括正极集流体、位于正极集流体的至少一侧表面的第一活性材料层以及位于第一活性材料层的远离所述正极集流体的一侧表面的第二活性材料层，所述第一活性材料层包括第一磷酸铁锂材料、第一正极粘结剂及第一正极导电剂，所述第二活性材料层包括第二磷酸铁锂材料、第二正极粘结剂及第二正极导电剂，在锂离子电池正极片的横截面处，所述第一磷酸铁锂材料的最频粒径为Dmo1，所述第二磷酸铁锂材料的最频粒径为Dmo2，其中Dmo1＞Dmo2。
本申请的发明人经过研究发现，在锂离子电池正极片的横截面处，靠近集流体的一侧的活性材料层中的磷酸铁锂材料最频粒径较大，而在远离集流体的一侧的活性材料层中的磷酸铁锂材料的最频粒径较小时，制备得到的电池不仅仅具有较高能量密度，同时电池循环性能好，在本申请中，最频粒径为粒度分布中体积分数最大的颗粒粒径；本申请发明人进一步分析发现，在靠近集流体的一侧的活性材料层中的磷酸铁锂材料最频粒径较大，而在远离集流体的一侧的活性材料层中的磷酸铁锂材料的最频粒径较小，相对于现有技术中采用的统一粒径分布的磷酸铁锂层，正极活性材料与电解液浸润性更好，解决了电极片电阻率易增大造成循环性能差的问题。
根据本申请的一个实施例，其特征在于，所述第一磷酸铁锂材料的最频粒径Dmo1满足：0.4＜Dmo1＜5um，所述第二磷酸铁锂材料的最频粒径Dmo2满足：0.1＜Dmo1＜1um。
根据本申请的一个具体实施例，其特征在于，以第一活性材料层和第二活性材料层的总重量为基准，所述第一活性材料层的重量百分比为a，所述第二活性材料层的重量百分比为b，其中 0.25＜Dmo1*a+Dmo2*b＜2.4。
根据本申请的一个具体实施例，其特征在于，所述第一活性材料层的厚度大于所述第二活性材料层的厚度。
根据本申请的一个具体实施例，其特征在于，所述第一活性材料层的厚度为40-80um，所述第二活性材料层的厚度为20-60um。
根据本申请的一个具体实施例，其特征在于，所述第一正极正极粘结剂和第二正极粘结剂各自独立地选自聚偏氟乙烯PVDF、羧甲基纤维素钠CMC、丁苯橡胶SBR、丙烯腈多元共聚物LA和聚丙烯酸PAA中的一种或几种；所述第一正极导电剂和第二正极导电剂各自独立地选自碳纳米管、石墨烯、炭黑和碳纤维中的一种或几种。
本申请第二方面提供了一种锂离子电池正极片的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
提供正极集流体，在正极集流体的至少一侧表面制备第一活性材料层，在第一活性材料层的远离所述正极集流体的一侧表面制备第二活性材料层，得到锂离子电池正极片；所述第一活性材料层包括第一磷酸铁锂材料、第一正极粘结剂及第一正极导电剂，所述第二活性材料层包括第二磷酸铁锂材料、第二正极粘结剂及第二正极导电剂，在锂离子电池正极片的横截面处，所述第一磷酸铁锂材料的最频粒径为Dmo1，所述第二磷酸铁锂材料的最频粒径为Dmo2，其中Dmo1＞Dmo2。
根据本申请的一个具体实施例，所述的制备第一活性材料层的步骤包括：将第一磷酸铁锂材料、第一正极粘结剂、第一正极导电剂以及第一溶剂混合得到第一正极浆料，将所述第一正极浆料涂覆于正极集流体的至少一侧表面并烘干；所述的制备第而活性材料层的步骤包括：将第二磷酸铁锂材料、第二正极粘结剂、第二正极导电剂以及第二溶剂混合得到第二正极浆料，将所述第二正极浆料涂覆于第一活性材料层的远离所述正极集流体的一侧并表面烘干，得到锂离子电池正极片。
根据本申请的一个具体实施例，所述锂离子电池正极片的制备方法包括：将第一磷酸铁锂材料、第一正极粘结剂、第一正极导电剂以及第一溶剂混合得到第一正极浆料，将所述第一正极浆料涂覆于正极集流体的至少一侧表面形成第一涂覆层；将第二磷酸铁锂材料、第二正极粘结剂、第二正极导电剂以及第二溶剂混合得到第二正极浆料，将所述第二正极浆料涂覆于第一涂覆层的远离所述正极集流体的一侧并表面并烘干，得到锂离子电池正极片。
根据本申请的一个具体实施例，所述第一溶剂和第二溶剂各自独立地选自N-甲基吡咯烷酮、去离子水、丙酮和二甲基乙酰胺中的一种或几种。
本申请另一方面提供了一种锂离子电池正极片，由上述的方法制备得到。
本申请另一方面提供了一种锂离子电池，其特征在于，包括正极片、负极片、电解液以及位于所述正极片与所述负极片之间的隔膜，其中，所述正极片包括权上述的锂离子电池正极片。
本申请另一方面还提供了一种电动汽车，包括本申请所述的锂离子电池。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
本申请提供了一种锂离子电池正极片，包括正极集流体、位于正极集流体的至少一侧表面的第一活性材料层以及位于第一活性材料层的远离所述正极集流体的一侧表面的第二活性材料层，所述第一活性材料层包括第一磷酸铁锂材料、第一正极粘结剂及第一正极导电剂，所述第二活性材料层包括第二磷酸铁锂材料、第二正极粘结剂及第二正极导电剂，在锂离子电池正极片的横截面处，所述第一磷酸铁锂材料的最频粒径为Dmo1，所述第二磷酸铁锂材料的最频粒径为Dmo2，其中Dmo1＞Dmo2。
本申请提供的锂离子电池正极片，由于在锂离子电池正极片的横截面处，靠近集流体的一侧为最频粒径较大的磷酸铁锂材料层，且在靠近锂离子电池的隔膜的一侧为最频粒径较小的磷酸铁锂材料层，制备得到的电池具有良好的充放电性能本申请的发明人经研究发现，在磷酸铁锂材料层中，最频粒径越小，粉体材料的比表面积越大，材料层中的孔隙越多，进而孔隙率越大，与电极液的接触也更加充分，电池的容量保持率高；进一步的，本申请提供的锂离子电池正极片，靠近集流体的一侧采用最频粒径较大的磷酸铁锂材料层，由于靠近集流体一侧的磷酸铁锂材料层中磷酸铁锂的最频粒径大，相对的，粉体材料的的颗粒比表面积小，进而堆叠密度高，保证了电池的高能量密度，由此本申请提供的锂离子电池正极片，在保证高能量密度的同时，维持了良好的循环性能。
在本申请中，最频粒径为粒度分布中体积分数最大的颗粒粒径。
根据本申请的其中一个实施例，在锂离子电池正极片的横截面处，第一磷酸铁锂材料的最频粒径Dmo1满足：0.4＜Dmo1＜5um，所述第二磷酸铁锂材料的最频粒径Dmo2满足：0.1＜Dmo1＜1um。在锂离子电池正极片的横截面处，将第一活性材料层中的磷酸铁锂的最频粒径Dmo1和第二活性材料层中的磷酸铁锂的最频粒径Dmo2控制在上述范围，正极片与电解液的浸润性能以及正极材料层的整体堆叠密度能够达到最好的均衡，即将该正极片应用于锂离子电池，电池具有最好的充放电性能以及循环性能。
根据本申请的其中一个实施例，以第一活性材料层和第二活性材料层的总重量为基准，所述第一活性材料层的重量百分比为a，所述第二活性材料层的重量百分比为b，其中0.25＜Dmo1*a+Dmo2*b＜2.4。
将第一活性材料层的重量百分比为a、第二活性材料层的重量百分比b、第一磷酸铁锂材料的最频粒径Dmo1以及第二磷酸铁锂材料的最频粒径Dmo2之间的比例关系控制在上述范围，制备得到的浆料更易于涂覆，同时能够改善电解液浸润效果差的问题，使得电池在使用过程中能够保持较高的能量密度。
根据本申请的其中一个实施例，所述第一活性材料层的厚度大于所述第二活性材料层的厚度。
根据本申请的其中一个实施例，所述第一活性材料层的厚度为40-80um，所述第二活性材料层的厚度为20-60um。更进一步具有第一活性材料层的厚度为60-80um，所述第二活性材料层的厚度为40-60um，在极片辊压时，即能保持优良的加工性能，也能提高电池的能量密度
根据本申请的其中一个实施例，第一正极正极粘结剂和第二正极粘结剂可以相同或不同，第一正极正极粘结剂和第二正极粘结剂为各自独立地选自聚偏氟乙烯PVDF、羧甲基纤维素钠CMC、丁苯橡胶SBR、丙烯腈多元共聚物LA和聚丙烯酸PAA中的一种或几种；第一正极导电剂和第二正极导电剂可以相同或不同，第一正极导电剂和第二正极导电剂为各自独立地选自碳纳米管、石墨烯、炭黑和碳纤维中的一种或几种。
本申请中，第一活性材料层中、第一磷酸铁锂材料、第一正极粘结剂、第一正极导电剂之间配比为磷酸铁锂电池正极活性材料层中的常规配比，本申请不作特别限定，例如第一活性材料层中，所述第一磷酸铁锂材料、第一正极粘结剂、第一正极导电剂之间的配比范围可以为：100%：1-2%：2-3%。
本申请中，第二活性材料层中，所述第二磷酸铁锂材料、第二正极粘结剂、第二正极导电剂之间的配比也为磷酸铁锂电池正极活性材料层中的常规配比，本申请不作特别限定，例如，第二活性材料层中，所述第二磷酸铁锂材料、第二正极粘结剂、第二正极导电剂之间的配比范围可以为：100%：2-3%：3-5%。
本申请还提供了一种锂离子电池正极片的制备方法，包括：
提供正极集流体，在正极集流体的至少一侧表面制备第一活性材料层，在第一活性材料层的远离所述正极集流体的一侧表面制备第二活性材料层，得到锂离子电池正极片；所述第一活性材料层包括第一磷酸铁锂材料、第一正极粘结剂及第一正极导电剂，所述第二活性材料层包括第二磷酸铁锂材料、第二正极粘结剂及第二正极导电剂，在锂离子电池正极片的横截面处，所述第一磷酸铁锂材料的最频粒径为Dmo1，所述第二磷酸铁锂材料的最频粒径为Dmo2，其中Dmo1＞Dmo2。
根据本申请的其中一个实施例，制备第一活性材料层的步骤包括：将第一磷酸铁锂材料、第一正极粘结剂、第一正极导电剂以及第一溶剂混合得到第一正极浆料，将所述第一正极浆料涂覆于正极集流体的至少一侧表面并烘干；所述的制备第二活性材料层的步骤包括：将第二磷酸铁锂材料、第二正极粘结剂、第二正极导电剂以及第二溶剂混合得到第二正极浆料，将所述第二正极浆料涂覆于第一活性材料层的远离所述正极集流体的一侧并表面烘干，得到锂离子电池正极片。
根据本申请的其中一个实施例，所述锂离子电池正极片的制备方法包括：将第一磷酸铁锂材料、第一正极粘结剂、第一正极导电剂以及第一溶剂混合得到第一正极浆料，将所述第一正极浆料涂覆于正极集流体的至少一侧表面形成第一涂覆层；将第二磷酸铁锂材料、第二正极粘结剂、第二正极导电剂以及第二溶剂混合得到第二正极浆料，将所述第二正极浆料涂覆于第一涂覆层的远离所述正极集流体的一侧并表面并烘干，得到锂离子电池正极片；即本申请的锂离子电池正极片，活性材料层的制备也可以是依次涂覆后整体进行烘干，制备得到正极片。
本申请中，第一溶剂和第二溶剂可以相同或不相同，第一溶剂和第二溶剂为各自独立地选自N-甲基吡咯烷酮、去离子水、丙酮和二甲基乙酰胺中的一种或几种。
根据本申请的具体实施例，其中，第一磷酸铁锂材料和第二磷酸铁锂材料可以均为LiFePO4。
本申请中，第一正极浆料中第一磷酸铁锂材料、第一正极粘结剂、第一正极导电剂、第一溶剂之间的配比为本领域常规配比，本申请不作特殊要求，例如，本申请的第一浆料中：第一磷酸铁锂、第一正极粘结剂、第一正极导电剂以及第一溶剂之间的配比范围可以为：95-100%：1-2%：2-3%；本申请中，第二正极浆料中第二磷酸铁锂材料、第二正极粘结剂、第二正极导电剂、第二溶剂之间的配比也为本领域常规配比，本申请也不作特殊要求，例如，本申请的第二浆料中：第二磷酸铁锂、第二正极粘结剂、第二正极导电剂以及第二溶剂之间的配比范围可以为：92-100%：2-3%：3-5%。
其中浆料的制备为将正极材料、粘结剂、导电剂以及溶剂混合后进行搅拌得到。
本申请还提供了一种锂离子电池正极片，由本申请所述的锂离子电池正极片的制备方法制备得到。
本申请还提供了一种锂离子电池，包括正极片、负极片、电解液以及位于所述正极片与所述负极片之间的隔膜，其中，所述正极片本申请所述的锂离子电池正极片。其中，隔膜本领域技术人员常规使用的锂离子电池隔膜。本申请中，锂离子电池的转配和组装为本领域常规技术，本申请中不进行赘述。
本申请还提供了一种电动汽车，包括本申请所述的锂离子电池。
下面分多个实施例对本申请技术方案进行进一步的说明。
实施例1
1) 锂离子电池正极片的制备
第一活性材料层的制备：称取第一磷酸铁锂材料95重量份、碳纳米管2重量份、偏氟乙烯3重量份以及N-甲基吡咯烷酮NMP80重量份，在搅拌机中搅拌30min，形成第一正极浆料，将该第一正极浆料均匀地涂覆在集流体铝箔的两表面，放入烘箱105℃温度下烘干在铝箔表面形成厚度为70um的第一活性材料层。
第二活性材料层的制备：称取第二磷酸铁锂材料95重量份、炭黑1重量份、碳纳米管2重量份、石墨烯1重量份、偏氟乙烯3重量份以及N-甲基吡咯烷酮NMP90重量份，在搅拌机中搅拌30min，形成第二正极浆料，将该第二正极浆料均匀地涂覆在两侧的第一活性材料层表面，放入烘箱中在105℃温度下烘干在铝箔表面形成厚度为50um的第二活性材料层；由此制备得到锂离子电池正极片，再经压片，滚切后制成正极片；以第一正极活性材料层和第二活性材料层的总重量为基准，第一活性材料层的重量百分比为30%，第二活性材料层的重量百分比为70%；其中，在锂离子电池正极片的横截面处，第一磷酸铁锂材料的最频粒径Dmo1=0.8um，第二磷酸铁锂材料的最频粒径Dmo1=0.5um；Dmo1*a+Dmo2*b=0.71。
2) 锂离子电池负极片的制备
以人造石墨和导电炭黑作为负极活性材料，采用羧甲基纤维素钠CMC和丁苯橡胶SBR作为粘结剂，去离子水作溶剂，按照质量比人造石墨:导电炭黑：CMC:SBR:去离子水=100:1:2:1:140的比例混合均匀后，得到负极浆料；将该负极浆料涂布在铜箔的两表面，置于90℃的烘箱中干燥24h，再经压片，滚切后制成负极片。
3)电池的制备：
以聚乙烯离子交换膜为隔膜，1mol/L LiPF6的碳酸乙烯酯(EC) 、碳酸二甲酯(DMC)以及碳酸甲乙酯（EMC）的混合溶液(体积比为=1:1:1)为电解液；在充满氩气的手套箱中，将上述正极片、负极片和隔膜交替卷绕成极芯，采用激光焊将极芯密封于铝盖板和铝壳中，组装得到电池。
实施2
1） 锂离子电池正极片的制备
第一活性材料层的制备：称取第一磷酸铁锂材料95重量份、碳纳米管2重量份、偏氟乙烯3重量份以及N-甲基吡咯烷酮NMP80重量份，在搅拌机中搅拌30min，形成第一正极浆料，将该第一正极浆料均匀地涂覆在集流体铝箔的两表面，放入烘箱中在105℃温度下烘干在铝箔表面形成厚度为70um的第一活性材料层。
第二活性材料层的制备：称取第二磷酸铁锂材料95重量份、炭黑1重量份、碳纳米管2重量份、石墨烯1重量份、偏氟乙烯3重量份以及N-甲基吡咯烷酮NMP90重量份，在搅拌机中搅拌30min，形成第二正极浆料，将该第二正极浆料均匀地涂覆在两侧的第一活性材料层表面，放入烘箱中在105℃温度下烘干在铝箔表面形成厚度为35um的第二活性材料层；由此制备得到锂离子电池正极片，再经压片，滚切后制成正极片；其中以第一正极活性材料层和第二活性材料层的总重量为基准，第一活性材料层的重量百分比为60%，第二活性材料层的重量百分比为40%；其中，在锂离子电池正极片的横截面处，第一磷酸铁锂材料的最频粒径Dmo1=1um，第二磷酸铁锂材料的最频粒径Dmo1=0.3um，Dmo1*a+Dmo2*b=0.72。
2） 锂离子电池负极片的制备
以人造石墨和导电炭黑作为负极活性材料，采用羧甲基纤维素钠CMC和丁苯橡胶SBR作为粘结剂，去离子水作溶剂，按照质量比人造石墨:导电炭黑：CMC:SBR:去离子水=100:1:2:1:140的比例混合均匀后，得到负极浆料；将该负极浆料涂布在铜箔的两表面，置于90℃的烘箱中干燥24h，再经压片，滚切后制成负极片。
3）电池的制备：
以聚乙烯离子交换膜为隔膜，1mol/L LiPF6的碳酸乙烯酯(EC) 、碳酸二甲酯(DMC)以及碳酸甲乙酯（EMC）的混合溶液(体积比为=1:1:1)为电解液；在充满氩气的手套箱中，将上述正极片、负极片和隔膜交替卷绕成极芯，采用激光焊将极芯密封于铝盖板和铝壳中，组装得到电池。
实施例3
1） 锂离子电池正极片的制备
第一活性材料层的制备：称取第一磷酸铁锂材料95重量份、碳纳米管2重量份、偏氟乙烯3重量份以及N-甲基吡咯烷酮NMP80重量份，在搅拌机中搅拌30min，形成第一正极浆料，将该第一正极浆料均匀地涂覆在集流体铝箔的两表面，放入烘箱中在105℃温度下烘干在铝箔表面形成厚度为80um的第一活性材料层。
第二活性材料层的制备：称取第二磷酸铁锂材料95重量份、炭黑1重量份、碳纳米管2重量份、石墨烯1重量份、偏氟乙烯3重量份以及N-甲基吡咯烷酮NMP90重量份，在搅拌机中搅拌30min，形成第二正极浆料，将该第二正极浆料均匀地涂覆在两侧的第一活性材料层表面，放入烘箱中在105℃温度下烘干在铝箔表面形成厚度为40um的第二活性材料层；由此制备得到锂离子电池正极片，再经压片，滚切后制成正极片；其中以第一正极活性材料层和第二活性材料层的总重量为基准，第一活性材料层的重量百分比为80%，第二活性材料层的重量百分比为20%；其中，在锂离子电池正极片的横截面处，第一磷酸铁锂材料的最频粒径Dmo1=1um，第二磷酸铁锂材料的最频粒径Dmo1=0.4um；Dmo1*a+Dmo2*b=0.88。
4) 锂离子电池负极片的制备
以人造石墨和导电炭黑作为负极活性材料，采用羧甲基纤维素钠CMC和丁苯橡胶SBR作为粘结剂，去离子水作溶剂，按照质量比人造石墨:导电炭黑：CMC:SBR:去离子水=100:1:2:1:140的比例混合均匀后，得到负极浆料；将该负极浆料涂布在铜箔的两表面，置于90℃的烘箱中干燥24h，再经压片，滚切后制成负极片。
5)电池的制备：
以聚乙烯离子交换膜为隔膜，1mol/L LiPF6的碳酸乙烯酯(EC) 、碳酸二甲酯(DMC)以及碳酸甲乙酯（EMC）的混合溶液(体积比为=1:1:1)为电解液；在充满氩气的手套箱中，将上述正极片、负极片和隔膜交替卷绕成极芯，采用激光焊将极芯密封于铝盖板和铝壳中，组装得到电池。
实施例4
1） 锂离子电池正极片的制备
第一活性材料层的制备：称取第一磷酸铁锂材料95重量份、碳纳米管2重量份、偏氟乙烯3重量份以及N-甲基吡咯烷酮NMP80重量份，在搅拌机中搅拌30min，形成第一正极浆料，将该第一正极浆料均匀地涂覆在集流体铝箔的两表面，放入烘箱中在105℃温度下烘干在铝箔表面形成厚度为75um的第一活性材料层。
第二活性材料层的制备：称取第二磷酸铁锂材料95重量份、炭黑1重量份、碳纳米管2重量份、石墨烯1重量份、偏氟乙烯3重量份以及N-甲基吡咯烷酮NMP90重量份，在搅拌机中搅拌30min，形成第二正极浆料，将该第二正极浆料均匀地涂覆在两侧的第一活性材料层表面，放入烘箱中在105℃温度下烘干在铝箔表面形成厚度为35um的第二活性材料层；由此制备得到锂离子电池正极片，再经压片，滚切后制成正极片；其中以第一正极活性材料层和第二活性材料层的总重量为基准，第一活性材料层的重量百分比为90%，第二活性材料层的重量百分比为10%；其中，在锂离子电池正极片的横截面处，第一磷酸铁锂材料的最频粒径Dmo1=1um，第二磷酸铁锂材料的最频粒径Dmo1=0.2um； Dmo1*a+Dmo2*b=0.92。
2） 锂离子电池负极片的制备
以人造石墨和导电炭黑作为负极活性材料，采用羧甲基纤维素钠CMC和丁苯橡胶SBR作为粘结剂，去离子水作溶剂，按照质量比人造石墨:导电炭黑：CMC:SBR:去离子水=100:1:2:1:140的比例混合均匀后，得到负极浆料；将该负极浆料涂布在铜箔的两表面，置于90℃的烘箱中干燥24h，再经压片，滚切后制成负极片。
3）电池的制备：
以聚乙烯离子交换膜为隔膜，1mol/L LiPF6的碳酸乙烯酯(EC) 、碳酸二甲酯(DMC)以及碳酸甲乙酯（EMC）的混合溶液(体积比为=1:1:1)为电解液；在充满氩气的手套箱中，将上述正极片、负极片和隔膜交替卷绕成极芯，采用激光焊将极芯密封于铝盖板和铝壳中，组装得到电池。
实施例5
1） 锂离子电池正极片的制备
第一活性材料层的制备：称取第一磷酸铁锂材料95重量份、碳纳米管2重量份、偏氟乙烯3重量份以及N-甲基吡咯烷酮NMP80重量份，在搅拌机中搅拌30min，形成第一正极浆料，将该第一正极浆料均匀地涂覆在集流体铝箔的两表面，放入烘箱中在105℃温度下烘干在铝箔表面形成厚度为60um的第一活性材料层。
第二活性材料层的制备：称取第二磷酸铁锂材料95重量份、炭黑1重量份、碳纳米管2重量份、石墨烯1重量份、偏氟乙烯3重量份以及N-甲基吡咯烷酮NMP90重量份，在搅拌机中搅拌30min，形成第二正极浆料，将该第二正极浆料均匀地涂覆在两侧的第一活性材料层表面，放入烘箱中在105℃温度下烘干在铝箔表面形成厚度为60um的第二活性材料层；由此制备得到锂离子电池正极片，再经压片，滚切后制成正极片；其中以第一正极活性材料层和第二活性材料层的总重量为基准，第一活性材料层的重量百分比为60%，第二活性材料层的重量百分比为40%；其中，在锂离子电池正极片的横截面处，第一磷酸铁锂材料的最频粒径Dmo1=0.6um，第二磷酸铁锂材料的最频粒径Dmo1=0.5um； Dmo1*a+Dmo2*b=0.56。
2） 锂离子电池负极片的制备
以人造石墨和导电炭黑作为负极活性材料，采用羧甲基纤维素钠CMC和丁苯橡胶SBR作为粘结剂，去离子水作溶剂，按照质量比人造石墨:导电炭黑：CMC:SBR:去离子水=100:1:2:1:140的比例混合均匀后，得到负极浆料；将该负极浆料涂布在铜箔的两表面，置于90℃的烘箱中干燥24h，再经压片，滚切后制成负极片。
3）电池的制备：
以聚乙烯离子交换膜为隔膜，1mol/L LiPF6的碳酸乙烯酯(EC) 、碳酸二甲酯(DMC)以及碳酸甲乙酯（EMC）的混合溶液(体积比为=1:1:1)为电解液；在充满氩气的手套箱中，将上述正极片、负极片和隔膜交替卷绕成极芯，采用激光焊将极芯密封于铝盖板和铝壳中，组装得到电池。
实施6
1） 锂离子电池正极片的制备
第一活性材料层的制备：称取第一磷酸铁锂材料95重量份、碳纳米管2重量份、偏氟乙烯3重量份以及N-甲基吡咯烷酮NMP80重量份，在搅拌机中搅拌30min，形成第一正极浆料，将该第一正极浆料均匀地涂覆在集流体铝箔的两表面，放入烘箱中在105℃温度下烘干在铝箔表面形成厚度为70um的第一活性材料层。
第二活性材料层的制备：称取第二磷酸铁锂材料95重量份、炭黑1重量份、碳纳米管2重量份、石墨烯1重量份、偏氟乙烯3重量份以及N-甲基吡咯烷酮NMP90重量份，在搅拌机中搅拌30min，形成第二正极浆料，将该第二正极浆料均匀地涂覆在两侧的第一活性材料层表面，放入烘箱中在105℃温度下烘干在铝箔表面形成厚度为30um的第二活性材料层；由此制备得到锂离子电池正极片，再经压片，滚切后制成正极片；其中以第一正极活性材料层和第二活性材料层的总重量为基准，第一活性材料层的重量百分比为70%，第二活性材料层的重量百分比为30%；其中，在锂离子电池正极片的横截面处，第一磷酸铁锂材料的最频粒径Dmo1=1um，第二磷酸铁锂材料的最频粒径Dmo1=0.3um； Dmo1*a+Dmo2*b=0.79。
2） 锂离子电池负极片的制备
以人造石墨和导电炭黑作为负极活性材料，采用羧甲基纤维素钠CMC和丁苯橡胶SBR作为粘结剂，去离子水作溶剂，按照质量比人造石墨:导电炭黑：CMC:SBR:去离子水=100:1:2:1:140的比例混合均匀后，得到负极浆料；将该负极浆料涂布在铜箔的两表面，置于90℃的烘箱中干燥24h，再经压片，滚切后制成负极片。
3）电池的制备：
以聚乙烯离子交换膜为隔膜，1mol/L LiPF6的碳酸乙烯酯(EC) 、碳酸二甲酯(DMC)以及碳酸甲乙酯（EMC）的混合溶液(体积比为=1:1:1)为电解液；在充满氩气的手套箱中，将上述正极片、负极片和隔膜交替卷绕成极芯，采用激光焊将极芯密封于铝盖板和铝壳中，组装得到电池。
实施例7
1） 锂离子电池正极片的制备
第一活性材料层的制备：称取第一磷酸铁锂材料95重量份、碳纳米管2重量份、偏氟乙烯3重量份以及N-甲基吡咯烷酮NMP80重量份，在搅拌机中搅拌30min，形成第一正极浆料，将该第一正极浆料均匀地涂覆在集流体铝箔的两表面，放入烘箱中在105℃温度下烘干在铝箔表面形成厚度为55um的第一活性材料层。
第二活性材料层的制备：称取第二磷酸铁锂材料95重量份、炭黑1重量份、碳纳米管2重量份、石墨烯1重量份、偏氟乙烯3重量份以及N-甲基吡咯烷酮NMP90重量份，在搅拌机中搅拌30min，形成第二正极浆料，将该第二正极浆料均匀地涂覆在两侧的第一活性材料层表面，放入烘箱中在105℃温度下烘干在铝箔表面形成厚度为45um的第二活性材料层；由此制备得到锂离子电池正极片，再经压片，滚切后制成正极片；其中以第一正极活性材料层和第二活性材料层的总重量为基准，第一活性材料层的重量百分比为50%，第二活性材料层的重量百分比为50%；其中，在锂离子电池正极片的横截面处，第一磷酸铁锂材料的最频粒径Dmo1=1um，第二磷酸铁锂材料的最频粒径Dmo1=0.4um； Dmo1*a+Dmo2*b=0.7。
2） 锂离子电池负极片的制备
以人造石墨和导电炭黑作为负极活性材料，采用羧甲基纤维素钠CMC和丁苯橡胶SBR作为粘结剂，去离子水作溶剂，按照质量比人造石墨:导电炭黑：CMC:SBR:去离子水=100:1:2:1:140的比例混合均匀后，得到负极浆料；将该负极浆料涂布在铜箔的两表面，置于90℃的烘箱中干燥24h，再经压片，滚切后制成负极片。
3）电池的制备：
以聚乙烯离子交换膜为隔膜，1mol/L LiPF6的碳酸乙烯酯(EC) 、碳酸二甲酯(DMC)以及碳酸甲乙酯（EMC）的混合溶液(体积比为=1:1:1)为电解液；在充满氩气的手套箱中，将上述正极片、负极片和隔膜交替卷绕成极芯，采用激光焊将极芯密封于铝盖板和铝壳中，组装得到电池。
实施例8
1） 锂离子电池正极片的制备
第一活性材料层的制备：称取第一磷酸铁锂材料95重量份、碳纳米管2重量份、偏氟乙烯3重量份以及N-甲基吡咯烷酮NMP80重量份，在搅拌机中搅拌30min，形成第一正极浆料，将该第一正极浆料均匀地涂覆在集流体铝箔的两表面，放入烘箱中在105℃温度下烘干在铝箔表面形成厚度为65um的第一活性材料层。
第二活性材料层的制备：称取第二磷酸铁锂材料95重量份、炭黑1重量份、碳纳米管2重量份、石墨烯1重量份、偏氟乙烯3重量份以及N-甲基吡咯烷酮NMP90重量份，在搅拌机中搅拌30min，形成第二正极浆料，将该第二正极浆料均匀地涂覆在两侧的第一活性材料层表面，放入烘箱中在105℃温度下烘干在铝箔表面形成厚度为65um的第二活性材料层；由此制备得到锂离子电池正极片，再经压片，滚切后制成正极片；其中以第一正极活性材料层和第二活性材料层的总重量为基准，第一活性材料层的重量百分比为60%，第二活性材料层的重量百分比为40%；其中，在锂离子电池正极片的横截面处，第一磷酸铁锂材料的最频粒径Dmo1=0.8um，第二磷酸铁锂材料的最频粒径Dmo1=0.6um； Dmo1*a+Dmo2*b=0.72。
2） 锂离子电池负极片的制备
以人造石墨和导电炭黑作为负极活性材料，采用羧甲基纤维素钠CMC和丁苯橡胶SBR作为粘结剂，去离子水作溶剂，按照质量比人造石墨:导电炭黑：CMC:SBR:去离子水=100:1:2:1:140的比例混合均匀后，得到负极浆料；将该负极浆料涂布在铜箔的两表面，置于90℃的烘箱中干燥24h，再经压片，滚切后制成负极片。
3）电池的制备：
以聚乙烯离子交换膜为隔膜，1mol/L LiPF6的碳酸乙烯酯(EC) 、碳酸二甲酯(DMC)以及碳酸甲乙酯（EMC）的混合溶液(体积比为=1:1:1)为电解液；在充满氩气的手套箱中，将上述正极片、负极片和隔膜交替卷绕成极芯，采用激光焊将极芯密封于铝盖板和铝壳中，组装得到电池。
实施例9
1） 锂离子电池正极片的制备
第一活性材料层的制备：称取第一磷酸铁锂材料95重量份、碳纳米管2重量份、偏氟乙烯3重量份以及N-甲基吡咯烷酮NMP80重量份，在搅拌机中搅拌30min，形成第一正极浆料，将该第一正极浆料均匀地涂覆在集流体铝箔的两表面，放入烘箱中在105℃温度下烘干在铝箔表面形成厚度为80um的第一活性材料层。
第二活性材料层的制备：称取第二磷酸铁锂材料颗粒95重量份、炭黑1重量份、碳纳米管2重量份、石墨烯1重量份、偏氟乙烯3重量份以及N-甲基吡咯烷酮NMP90重量份，在搅拌机中搅拌30min，形成第二正极浆料，将该第二正极浆料均匀地涂覆在两侧的第一活性材料层表面，放入烘箱中在105℃温度下烘干在铝箔表面形成厚度为30um的第二活性材料层；由此制备得到锂离子电池正极片，再经压片，滚切后制成正极片；其中以第一正极活性材料层和第二活性材料层的总重量为基准，第一活性材料层的重量百分比为80%，第二活性材料层的重量百分比为20%；其中，在锂离子电池正极片的横截面处，第一磷酸铁锂材料的最频粒径Dmo1=1um，第二磷酸铁锂材料的最频粒径Dmo1=0.2um； Dmo1*a+Dmo2*b=0.84。
2） 锂离子电池负极片的制备
以人造石墨和导电炭黑作为负极活性材料，采用羧甲基纤维素钠CMC和丁苯橡胶SBR作为粘结剂，去离子水作溶剂，按照质量比人造石墨:导电炭黑：CMC:SBR:去离子水=100:1:2:1:140的比例混合均匀后，得到负极浆料；将该负极浆料涂布在铜箔的两表面，置于90℃的烘箱中干燥24h，再经压片，滚切后制成负极片。
3）电池的制备：
以聚乙烯离子交换膜为隔膜，1mol/L LiPF6的碳酸乙烯酯(EC) 、碳酸二甲酯(DMC)以及碳酸甲乙酯（EMC）的混合溶液(体积比为=1:1:1)为电解液；在充满氩气的手套箱中，将上述正极片、负极片和隔膜交替卷绕成极芯，采用激光焊将极芯密封于铝盖板和铝壳中，组装得到电池。
实施例10
1） 锂离子电池正极片的制备
第一活性材料层的制备：称取第一磷酸铁锂材料95重量份、碳纳米管2重量份、偏氟乙烯3重量份以及N-甲基吡咯烷酮NMP80重量份，在搅拌机中搅拌30min，形成第一正极浆料，将该第一正极浆料均匀地涂覆在集流体铝箔的两表面，放入烘箱中在105℃温度下烘干在铝箔表面形成厚度为70um的第一活性材料层。
第二活性材料层的制备：称取第二磷酸铁锂材料95重量份、炭黑1重量份、碳纳米管2重量份、石墨烯1重量份、偏氟乙烯3重量份以及N-甲基吡咯烷酮NMP90重量份，在搅拌机中搅拌30min，形成第二正极浆料，将该第二正极浆料均匀地涂覆在两侧的第一活性材料层表面，放入烘箱中在105℃温度下烘干在铝箔表面形成厚度为40um的第二活性材料层；由此制备得到锂离子电池正极片，再经压片，滚切后制成正极片；其中以第一正极活性材料层和第二活性材料层的总重量为基准，第一活性材料层的重量百分比为50%，第二活性材料层的重量百分比为50%；其中，在锂离子电池正极片的横截面处，第一磷酸铁锂材料的最频粒径Dmo1=3um，第二磷酸铁锂材料的最频粒径Dmo1=0.8um； Dmo1*a+Dmo2*b=1.9。
2） 锂离子电池负极片的制备
以人造石墨和导电炭黑作为负极活性材料，采用羧甲基纤维素钠CMC和丁苯橡胶SBR作为粘结剂，去离子水作溶剂，按照质量比人造石墨:导电炭黑：CMC:SBR:去离子水=100:1:2:1:140的比例混合均匀后，得到负极浆料；将该负极浆料涂布在铜箔的两表面，置于90℃的烘箱中干燥24h，再经压片，滚切后制成负极片。
3）电池的制备：
以聚乙烯离子交换膜为隔膜，1mol/L LiPF6的碳酸乙烯酯(EC) 、碳酸二甲酯(DMC)以及碳酸甲乙酯（EMC）的混合溶液(体积比为=1:1:1)为电解液；在充满氩气的手套箱中，将上述正极片、负极片和隔膜交替卷绕成极芯，采用激光焊将极芯密封于铝盖板和铝壳中，组装得到电池。
实施例11
1） 锂离子电池正极片的制备
第一活性材料层的制备：称取第一磷酸铁锂材料95重量份、碳纳米管2重量份、偏氟乙烯3重量份以及N-甲基吡咯烷酮NMP80重量份，在搅拌机中搅拌30min，形成第一正极浆料，将该第一正极浆料均匀地涂覆在集流体铝箔的两表面，放入烘箱中在105℃温度下烘干在铝箔表面形成厚度为65um的第一活性材料层。
第二活性材料层的制备：称取第二磷酸铁锂材料95重量份、炭黑1重量份、碳纳米管2重量份、石墨烯1重量份、偏氟乙烯3重量份以及N-甲基吡咯烷酮NMP90重量份，在搅拌机中搅拌30min，形成第二正极浆料，将该第二正极浆料均匀地涂覆在两侧的第一活性材料层表面，放入烘箱中在105℃温度下烘干在铝箔表面形成厚度为45um的第二活性材料层；由此制备得到锂离子电池正极片，再经压片，滚切后制成正极片；其中以第一正极活性材料层和第二活性材料层的总重量为基准，第一活性材料层的重量百分比为30%，第二活性材料层的重量百分比为70%；其中，在锂离子电池正极片的横截面处，第一磷酸铁锂材料的最频粒径Dmo1=2.5um，第二磷酸铁锂材料的最频粒径Dmo1=1.4um； Dmo1*a+Dmo2*b=1.73。
2） 锂离子电池负极片的制备
以人造石墨和导电炭黑作为负极活性材料，采用羧甲基纤维素钠CMC和丁苯橡胶SBR作为粘结剂，去离子水作溶剂，按照质量比人造石墨:导电炭黑：CMC:SBR:去离子水=100:1:2:1:140的比例混合均匀后，得到负极浆料；将该负极浆料涂布在铜箔的两表面，置于90℃的烘箱中干燥24h，再经压片，滚切后制成负极片。
3）电池的制备：
以聚乙烯离子交换膜为隔膜，1mol/L LiPF6的碳酸乙烯酯(EC) 、碳酸二甲酯(DMC)以及碳酸甲乙酯（EMC）的混合溶液(体积比为=1:1:1)为电解液；在充满氩气的手套箱中，将上述正极片、负极片和隔膜交替卷绕成极芯，采用激光焊将极芯密封于铝盖板和铝壳中，组装得到电池。
实施例12
1） 锂离子电池正极片的制备
第一活性材料层的制备：称取第一磷酸铁锂材料95重量份、碳纳米管2重量份、偏氟乙烯3重量份以及N-甲基吡咯烷酮NMP80重量份，在搅拌机中搅拌30min，形成第一正极浆料，将该第一正极浆料均匀地涂覆在集流体铝箔的两表面，放入烘箱中在105℃温度下烘干在铝箔表面形成厚度为80um的第一活性材料层。
第二活性材料层的制备：称取第二磷酸铁锂材料95重量份、炭黑1重量份、碳纳米管2重量份、石墨烯1重量份、偏氟乙烯3重量份以及N-甲基吡咯烷酮NMP90重量份，在搅拌机中搅拌30min，形成第二正极浆料，将该第二正极浆料均匀地涂覆在两侧的第一活性材料层表面，放入烘箱中在105℃温度下烘干在铝箔表面形成厚度为30um的第二活性材料层；由此制备得到锂离子电池正极片，再经压片，滚切后制成正极片；其中以第一正极活性材料层和第二活性材料层的总重量为基准，第一活性材料层的重量百分比为40%，第二活性材料层的重量百分比为60%；其中，在锂离子电池正极片的横截面处，第一磷酸铁锂材料的最频粒径Dmo1=0.4um，第二磷酸铁锂材料的最频粒径Dmo1=0.15um； Dmo1*a+Dmo2*b=0.25。
2） 锂离子电池负极片的制备
以人造石墨和导电炭黑作为负极活性材料，采用羧甲基纤维素钠CMC和丁苯橡胶SBR作为粘结剂，去离子水作溶剂，按照质量比人造石墨:导电炭黑：CMC:SBR:去离子水=100:1:2:1:140的比例混合均匀后，得到负极浆料；将该负极浆料涂布在铜箔的两表面，置于90℃的烘箱中干燥24h，再经压片，滚切后制成负极片。
3）电池的制备：
以聚乙烯离子交换膜为隔膜，1mol/L LiPF6的碳酸乙烯酯(EC) 、碳酸二甲酯(DMC)以及碳酸甲乙酯（EMC）的混合溶液(体积比为=1:1:1)为电解液；在充满氩气的手套箱中，将上述正极片、负极片和隔膜交替卷绕成极芯，采用激光焊将极芯密封于铝盖板和铝壳中，组装得到电池。
实施例13
1） 锂离子电池正极片的制备
第一活性材料层的制备：称取第一磷酸铁锂材料95重量份、碳纳米管2重量份、偏氟乙烯3重量份以及N-甲基吡咯烷酮NMP80重量份，在搅拌机中搅拌30min，形成第一正极浆料，将该第一正极浆料均匀地涂覆在集流体铝箔的两表面，放入烘箱中在105℃温度下烘干在铝箔表面形成厚度为80um的第一活性材料层。
第二活性材料层的制备：称取第二磷酸铁锂材料95重量份、炭黑1重量份、碳纳米管2重量份、石墨烯1重量份、偏氟乙烯3重量份以及N-甲基吡咯烷酮NMP90重量份，在搅拌机中搅拌30min，形成第二正极浆料，将该第二正极浆料均匀地涂覆在两侧的第一活性材料层表面，放入烘箱中在105℃温度下烘干在铝箔表面形成厚度为30um的第二活性材料层；由此制备得到锂离子电池正极片，再经压片，滚切后制成正极片；其中以第一正极活性材料层和第二活性材料层的总重量为基准，第一活性材料层的重量百分比为40%，第二活性材料层的重量百分比为60%；其中，在锂离子电池正极片的横截面处，第一磷酸铁锂材料的最频粒径Dmo1=4um，第二磷酸铁锂材料的最频粒径Dmo1=0.1um； Dmo1*a+Dmo2*b=1.66。
2） 锂离子电池负极片的制备
以人造石墨和导电炭黑作为负极活性材料，采用羧甲基纤维素钠CMC和丁苯橡胶SBR作为粘结剂，去离子水作溶剂，按照质量比人造石墨:导电炭黑：CMC:SBR:去离子水=100:1:2:1:140的比例混合均匀后，得到负极浆料；将该负极浆料涂布在铜箔的两表面，置于90℃的烘箱中干燥24h，再经压片，滚切后制成负极片。
3）电池的制备：
以聚乙烯离子交换膜为隔膜，1mol/L LiPF6的碳酸乙烯酯(EC) 、碳酸二甲酯(DMC)以及碳酸甲乙酯（EMC）的混合溶液(体积比为=1:1:1)为电解液；在充满氩气的手套箱中，将上述正极片、负极片和隔膜交替卷绕成极芯，采用激光焊将极芯密封于铝盖板和铝壳中，组装得到电池。
实施例14
1） 锂离子电池正极片的制备
第一活性材料层的制备：称取磷酸铁锂粉体95重量份、碳纳米管2重量份、偏氟乙烯3重量份以及N-甲基吡咯烷酮NMP80重量份，在搅拌机中搅拌30min，形成第一正极浆料，将该第一正极浆料均匀地涂覆在集流体铝箔的两表面，放入烘箱中在105℃温度下烘干在铝箔表面形成厚度为80um的第一活性材料层。
第二活性材料层的制备：称取磷酸铁锂颗粒95重量份、炭黑1重量份、碳纳米管2重量份、石墨烯1重量份、偏氟乙烯3重量份以及N-甲基吡咯烷酮NMP90重量份，在搅拌机中搅拌30min，形成第二正极浆料，将该第二正极浆料均匀地涂覆在两侧的第一活性材料层表面，放入烘箱中在105℃温度下烘干在铝箔表面形成厚度为30um的第二活性材料层；由此制备得到锂离子电池正极片，再经压片，滚切后制成正极片；其中以第一正极活性材料层和第二活性材料层的总重量为基准，第一活性材料层的重量百分比为35%，第二活性材料层的重量百分比为65%；其中，在锂离子电池正极片的横截面处，第一磷酸铁锂材料的最频粒径Dmo1=4.9um，第二磷酸铁锂材料的最频粒径Dmo1=0.9um； Dmo1*a+Dmo2*b=2.3。
2） 锂离子电池负极片的制备
以人造石墨和导电炭黑作为负极活性材料，采用羧甲基纤维素钠CMC和丁苯橡胶SBR作为粘结剂，去离子水作溶剂，按照质量比人造石墨:导电炭黑：CMC:SBR:去离子水=100:1:2:1:140的比例混合均匀后，得到负极浆料；将该负极浆料涂布在铜箔的两表面，置于90℃的烘箱中干燥24h，再经压片，滚切后制成负极片。
3）电池的制备：
以聚乙烯离子交换膜为隔膜，1mol/L LiPF6的碳酸乙烯酯(EC) 、碳酸二甲酯(DMC)以及碳酸甲乙酯（EMC）的混合溶液(体积比为=1:1:1)为电解液；在充满氩气的手套箱中，将上述正极片、负极片和隔膜交替卷绕成极芯，采用激光焊将极芯密封于铝盖板和铝壳中，组装得到电池。
对比例1
1） 锂离子电池正极片的制备
称取磷酸铁锂材料95重量份、碳纳米管2重量份、偏氟乙烯3重量份以及N-甲基吡咯烷酮NMP80重量份，在搅拌机中搅拌30min，形成正极浆料，将该正极浆料均匀地涂覆在集流体铝箔的两表面，放入烘箱中在105℃温度下烘干，再经压片，滚切后制成锂离子正极片，其中，在锂离子电池正极片的横截面处，磷酸铁锂材料的最频粒径Dmo1=2.4um。
2） 锂离子电池负极片的制备
以人造石墨和导电炭黑作为负极活性材料，采用羧甲基纤维素钠CMC和丁苯橡胶SBR作为粘结剂，去离子水作溶剂，按照质量比人造石墨:导电炭黑：CMC:SBR:去离子水=100:1:2:1:140的比例混合均匀后，得到负极浆料；将该负极浆料涂布在铜箔的两表面，置于90℃的烘箱中干燥24h，再经压片，滚切后制成负极片。
3）电池的制备：
以聚乙烯离子交换膜为隔膜，1mol/L LiPF6的碳酸乙烯酯(EC) 、碳酸二甲酯(DMC)以及碳酸甲乙酯（EMC）的混合溶液(体积比为=1:1:1)为电解液；在充满氩气的手套箱中，将上述正极片、负极片和隔膜交替卷绕成极芯，采用激光焊将极芯密封于铝盖板和铝壳中，组装得到电池。
对比例2
1） 锂离子电池正极片的制备
第一活性材料层的制备：称取第一磷酸铁锂材料95重量份、碳纳米管2重量份、偏氟乙烯3重量份以及N-甲基吡咯烷酮NMP80重量份，在搅拌机中搅拌30min，形成第一正极浆料，将该第一正极浆料均匀地涂覆在集流体铝箔的两表面，放入烘箱105℃温度下烘干在铝箔表面形成厚度为70um的第一活性材料层。
第二活性材料层的制备：称取第二磷酸铁锂颗粒95重量份、炭黑1重量份、碳纳米管2重量份、石墨烯1重量份、偏氟乙烯3重量份以及N-甲基吡咯烷酮NMP90重量份，在搅拌机中搅拌30min，形成第二正极浆料，将该第二正极浆料均匀地涂覆在两侧的第一活性材料层表面，放入烘箱中在105℃温度下烘干在铝箔表面形成厚度为50um的第二活性材料层；由此制备得到锂离子电池正极片，再经压片，滚切后制成正极片；其中以第一正极活性材料层和第二活性材料层的总重量为基准，第一活性材料层的重量百分比为30%，第二活性材料层的重量百分比为70%；其中，在锂离子电池正极片的横截面处，第一磷酸铁锂材料的最频粒径Dmo1=0.3um，第二磷酸铁锂材料的最频粒径Dmo1=2.4um。
2） 锂离子电池负极片的制备
以人造石墨和导电炭黑作为负极活性材料，采用羧甲基纤维素钠CMC和丁苯橡胶SBR作为粘结剂，去离子水作溶剂，按照质量比人造石墨:导电炭黑：CMC:SBR:去离子水=100:1:2:1:140的比例混合均匀后，得到负极浆料；将该负极浆料涂布在铜箔的两表面，置于90℃的烘箱中干燥24h，再经压片，滚切后制成负极片。
3）电池的制备：
以聚乙烯离子交换膜为隔膜，1mol/L LiPF6的碳酸乙烯酯(EC) 、碳酸二甲酯(DMC)以及碳酸甲乙酯（EMC）的混合溶液(体积比为=1:1:1)为电解液；在充满氩气的手套箱中，将上述正极片、负极片和隔膜交替卷绕成极芯，采用激光焊将极芯密封于铝盖板和铝壳中，组装得到电池。
针对实施例1-14以及对比例1-2制得的正极片进行饱和吸液量的测试，针对实施例1-14以及对比1-2制得的电池进行循环性能测试，测试结果见表1。
本申请中锂离子电池正极片截面处，磷酸铁锂材料的最频粒径指的是锂离子电池正极片的横截面中，磷酸铁锂颗粒体积分数最大的颗粒尺寸。
在锂离子电池正极片的横截面处，磷酸铁锂材料的最频粒径的具体测试方法为：取制备得到的锂离子电池正极片，采用氩离子束在正极片的任意位置切割，得到截面样品，在极片截面上从左到右取10个位置点测量，经过扫描电子显微镜（SEM）成像，得到SEM图，采用分析软件，取每个位置点的组图，分析5K倍的SEM图，统计磷酸铁锂颗粒粒径，统计体积分数最高的点的磷酸铁锂颗粒粒径，即为截面统计的最频粒径。
测试方法具体如下：
磷酸铁锂材料最频粒径的具体测试方法为：依据GB/T 19077-2016 粒度分布 激光衍射法，采用激光粒度仪器测试，测试设备为马尔文3000粒度仪器，取0.15g样品粉末于小玻璃烧杯中，加入10ml无水乙醇，超声10min，，，取一烧杯，装入800ml纯水，置于测试架上，用滴管吸取分散好的样品逐滴加入测试架上的烧杯中，开启超声按钮，点击开始测试，自动测试得到粒度分布曲线，提取体积分数最高的点，即为最频粒径值。
正极片饱和吸液量的具体测试方法为：将一定活性物质量M的极片，称重M1，将正极片浸泡至电芯所用的电解液中，直至完全浸泡至饱和量，取出正极片称重M2，提取电芯制作的克比容数据Q,单位Ah/g，饱和吸液量B=（M2-M1）/M/Q
循环性能的具体测试方法为：25℃下，采用蓝奇厂家的充放电柜子，设置1C充放电电流，充电截止电压3.8V，放电截止电压2.0V，循环1000次，计算电芯的容量剩余率。
活性材料层的厚度的具体测试方法为：采用千分尺进行测试，极片横向，纵向各取30个采样点进行测试，取平均值；
表1
由表1可以看出，本申请提供的锂离子正极片，相对于现有采用单一粒径分布的磷酸铁锂制备的锂离子电池正极片，其具有较高的饱和吸液率，说明本申请提供的锂离子电池正极片，与电解液的浸润效果更好，极片电阻小；将该锂离子电池正极片应用于电池，电池循环性能好，容量保持率高；同时，相对于在靠近集流体的一侧采用最频粒径较小的磷酸铁锂材料作为活性材料，而在靠近隔膜的一侧采用最频粒径较大的磷酸铁锂材料作为活性材料，制备得到的锂离子电池正极片，也具有较高的饱和吸液率，制备得到的电池，循环性能好。
以上所述是本申请的优选实施方式，但并不能因此而理解为对本申请范围的限制。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本申请的保护范围。
Claims (13)
1.一种锂离子电池正极片，其特征在于，包括正极集流体、位于正极集流体的至少一侧表面的第一活性材料层以及位于第一活性材料层的远离正极集流体的一侧表面的第二活性材料层，所述第一活性材料层包括第一磷酸铁锂材料、第一正极粘结剂及第一正极导电剂，所述第二活性材料层包括第二磷酸铁锂材料、第二正极粘结剂及第二正极导电剂，在锂离子电池正极片的横截面处，所述第一磷酸铁锂材料的最频粒径为Dmo1，所述第二磷酸铁锂材料的最频粒径为Dmo2，其中Dmo1＞Dmo2。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池正极片，其特征在于，在锂离子电池正极片的横截面处，所述第一磷酸铁锂材料的最频粒径Dmo1满足：0.4＜Dmo1＜5um，所述第二磷酸铁锂材料的最频粒径Dmo2满足：0.1＜Dmo1＜1um。
3.根据权利要求2所述的锂离子电池正极片，其特征在于，以第一活性材料层和第二活性材料层的总重量为基准，所述第一活性材料层的重量百分比为a，所述第二活性材料层的重量百分比为b，其中 0.25＜Dmo1*a+Dmo2*b＜2.4。
4.根据权利要求1所述的锂离子电池正极片，其特征在于，所述第一活性材料层的厚度大于所述第二活性材料层的厚度。
5.根据权利要求4所述的锂离子电池正极片，其特征在于，所述第一活性材料层的厚度为40-80um，所述第二活性材料层的厚度为20-60um。
6.根据权利要求1所述的锂离子电池正极片，其特征在于，所述第一正极正极粘结剂和第二正极粘结剂各自独立地选自聚偏氟乙烯PVDF、羧甲基纤维素钠CMC、丁苯橡胶SBR、丙烯腈多元共聚物LA和聚丙烯酸PAA中的一种或几种；所述第一正极导电剂和第二正极导电剂各自独立地选自碳纳米管、石墨烯、炭黑和碳纤维中的一种或几种。
7.一种锂离子电池正极片的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
提供正极集流体，在正极集流体的至少一侧表面制备第一活性材料层，在第一活性材料层的远离所述正极集流体的一侧表面制备第二活性材料层，得到锂离子电池正极片；所述第一活性材料层包括第一磷酸铁锂材料、第一正极粘结剂及第一正极导电剂，所述第二活性材料层包括第二磷酸铁锂材料、第二正极粘结剂及第二正极导电剂，在锂离子电池正极片的横截面处，所述第一磷酸铁锂材料的最频粒径为Dmo1，所述第二磷酸铁锂材料的最频粒径为Dmo2，其中Dmo1＞Dmo2。
8.根据权利要求7所述的锂离子电池正极片的制备方法，其特征在于，所述的制备第一活性材料层的步骤包括：将第一磷酸铁锂材料、第一正极粘结剂、第一正极导电剂以及第一溶剂混合得到第一正极浆料，将所述第一正极浆料涂覆于正极集流体的至少一侧表面并烘干；所述的制备第二活性材料层的步骤包括：将第二磷酸铁锂材料、第二正极粘结剂、第二正极导电剂以及第二溶剂混合得到第二正极浆料，将所述第二正极浆料涂覆第一活性材料层的远离所述正极集流体的一侧并表面烘干，得到锂离子电池正极片。
9.根据权利要求7所述的锂离子电池正极片的制备方法，其特征在于，所述方法包括：将第一磷酸铁锂材料、第一正极粘结剂、第一正极导电剂以及第一溶剂混合得到第一正极浆料，将所述第一正极浆料涂覆于正极集流体的至少一侧表面形成第一涂覆层；将第二磷酸铁锂材料、第二正极粘结剂、第二正极导电剂以及第二溶剂混合得到第二正极浆料，将所述第二正极浆料涂覆于第一涂覆层的远离所述正极集流体的一侧并表面并烘干，得到锂离子电池正极片。
10.根据权利要求7所述的锂离子电池正极片的制备方法，其特征在于，所述第一溶剂和第二溶剂各自独立地选自N-甲基吡咯烷酮、去离子水、丙酮和二甲基乙酰胺中的一种或几种。
11.一种锂离子电池正极片，由权利要求8-10所述的方法制备得到。
12.一种锂离子电池，其特征在于，包括正极片、负极片、电解液以及位于所述正极片与所述负极片之间的隔膜，其中，所述正极片包括权利要求1-6及权利要求11任一项所述的锂离子电池正极片。
13.一种电动汽车，包括权利要求12所述的锂离子电池。
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| CN202111661573.5A CN116435466A (zh) | 2021-12-31 | 2021-12-31 | 一种锂离子电池正极片及锂离子电池 |
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| CN202111661573.5A CN116435466A (zh) | 2021-12-31 | 2021-12-31 | 一种锂离子电池正极片及锂离子电池 |
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| CN116435466A true CN116435466A (zh) | 2023-07-14 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117423802A (zh) * | 2023-12-18 | 2024-01-19 | 天津容百斯科兰德科技有限公司 | 一种正极片及其应用 |
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2021
- 2021-12-31 CN CN202111661573.5A patent/CN116435466A/zh active Pending
Cited By (2)
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| CN117423802A (zh) * | 2023-12-18 | 2024-01-19 | 天津容百斯科兰德科技有限公司 | 一种正极片及其应用 |
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