鋰離子電池正極片及其制備方法
【專利摘要】一種鋰離子電池正極片，包括集流體、形成于所述集流體表面的導電層、形成于所述導電層表面的擴散層及形成于所述擴散層表面的活性層；所述導電層的材料包括導電層導電劑及導電層粘結劑；所述擴散層的材料包括擴散層正極活性材料、擴散層導電劑及擴散層粘結劑，所述擴散層正極活性材料、所述擴散層導電劑及所述擴散層粘結劑的質量比為15~78:20~80:2~5；所述活性層的材料包括活性層正極活性材料、活性層導電劑及活性層粘結劑，所述活性層正極活性材料、所述活性層導電劑及所述活性層粘結劑的質量比為90~96:2~5:2~5。上述鋰離子電池正極片的能降低鋰離子電池的內阻。本發明還提供一種鋰離子電池正極片的制備方法。
【專利說明】鋰離子電池正極片及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種鋰離子電池正極片及其制備方法。
【背景技術】
[0002]鋰離子電池是目前比能量最高的一種便攜式化學電源，它具有電壓高、比能量大、放電電壓平穩、低溫性能好、安全性能優以及貯存和工作壽命長等優點。隨著電子和信息產業的快速發展，移動通訊、數字處理機、便攜式計算機得到了廣泛應用，空間技術的發展和國防裝備的需求以及電動汽車的研制和開發對化學電源特別是高能二次電池的需求迅速增長，鋰離子電池的研究與應用也越來越得到重視。
[0003]提高鋰離子電池的功率性能是目前鋰離子電池推廣應用的研究熱點。提高鋰離子電池的功率性能的其中一種手段就是降低鋰離子電池的內阻。
【發明內容】
[0004]基于此，有必要提供一種可降低鋰離子電池的內阻的鋰離子電池正極片及其制備方法。
[0005]一種鋰離子電池正極片，包括集流體、形成于所述集流體表面的導電層、形成于所述導電層表面的擴散層及形成于所述擴散層表面的活性層；所述導電層的材料包括導電層導電劑及導電層粘結劑；所述擴散層的材料包括擴散層正極活性材料、擴散層導電劑及擴散層粘結劑，所述 擴散層正極活性材料、所述擴散層導電劑及所述擴散層粘結劑的質量比為15~78:20-80:2~5 ;所述活性層的材料包括活性層正極活性材料、活性層導電劑及活性層粘結劑，所述活性層正極活性材料、所述活性層導電劑及所述活性層粘結劑的質量比為90~96:2~5:2~5。
[0006]在其中一個實施例中，所述導電層導電劑選自科琴黑、碳納米管、導電炭纖維、Super P Li導電碳黑及乙炔炭黑中的至少一種；所述導電層粘結劑選自聚偏氟乙烯、聚乙烯醇、聚四氟乙烯及羧甲基纖維素鈉中的至少一種；所述導電層導電劑與所述導電層粘結劑的質量比為92、5:5~8。
[0007]在其中一個實施例中，所述擴散層正極活性材料選自磷酸鐵鋰、鈷酸鋰、錳酸鋰及鎳鈷錳酸鋰中的至少一種；所述擴散層導電劑選自科琴黑、碳納米管、導電炭纖維、Super PLi導電碳黑及乙炔炭黑中的至少一種；所述擴散層粘結劑選自聚偏氟乙烯、聚乙烯醇、聚四氟乙烯及羧甲基纖維素鈉中的至少一種。
[0008]在其中一個實施例中，所述活性層正極活性材料選自磷酸鐵鋰、鈷酸鋰、錳酸鋰及鎳鈷錳酸鋰中的至少一種；所述活性層導電劑選自科琴黑、碳納米管、導電炭纖維、Super PLi導電碳黑及乙炔炭黑中的至少一種；所述活性層粘結劑選自聚偏氟乙烯、聚乙烯醇、聚四氟乙烯及羧甲基纖維素鈉中的至少一種。
[0009]在其中一個實施例中，所述導電層的厚度為3μπm?0μπι;所述擴散層的厚度為3 μ πm20 μ m ;所述活性層的厚度為50 μ πm300 μ m。[0010]一種鋰離子電池正極片的制備方法，包括以下步驟:
[0011]在表面形成有導電層的集流體的表面涂覆制備擴散層，所述導電層的材料包括導電層導電劑及導電層粘結劑，所述擴散層的材料包括擴散層正極活性材料、擴散層導電劑及擴散層粘結劑，所述擴散層正極活性材料、所述擴散層導電劑及所述擴散層粘結劑的質量比為15~78:20~80:2~5 ;及
[0012]在所述擴散層的表面涂覆制備活性層，所述活性層的材料包括活性層正極活性材料、活性層導電劑及活性層粘結劑，所述活性層正極活性材料、所述活性層導電劑及所述活性層粘結劑的質量比為90-96:2~5:2~5。
[0013]在其中一個實施例中，所述導電層由涂覆制備，具體包括以下步驟:將所述導電層導電劑與所述導電層粘結劑加入溶劑中形成導電層漿料，將所述導電層漿料涂覆在所述集流體表面后干燥形成所述導電層；其中，所述導電層導電劑與所述導電層粘結劑的質量比為92飛5:5~8，所述導電層導電劑選自科琴黑、碳納米管、導電炭纖維、Super P Li導電碳黑及乙炔炭黑中的至少一種；所述導電層粘結劑選自聚偏氟乙烯、聚乙烯醇、聚四氟乙烯及羧甲基纖維素鈉中的至少一種。
[0014]在其中一個實施例中，在表面形成有導電層的集流體的表面涂覆制備所述擴散層時，將所述擴散層正極活性材料、所述擴散層導電劑及所述擴散層粘結劑加入溶劑中形成擴散層漿料，將所述擴散層漿料涂覆在所述導電層的表面后干燥形成所述擴散層；所述擴散層正極活性材料選自磷酸鐵鋰、鈷酸鋰、錳酸鋰及鎳鈷錳酸鋰中的至少一種；所述擴散層導電劑選自科琴黑、碳納米管、導電炭纖維、Super P Li導電碳黑及乙炔炭黑中的至少一種；所述擴散層粘結劑選自聚偏氟乙烯、聚乙烯醇、聚四氟乙烯及羧甲基纖維素鈉中的至少一種。
[0015]在其中一個實施例中，在所述擴散層的表面涂覆制備所述活性層時，將所述活性層正極活性材料、所述活性層導電劑及所述活性層粘結劑加入溶劑中形成活性層漿料，將所述活性層漿料涂覆在所述擴散層的表面后干燥形成所述活性層；所述活性層正極活性材料選自磷酸鐵鋰、鈷酸鋰、錳酸鋰及鎳鈷錳酸鋰中的至少一種；所述活性層導電劑選自科琴黑、碳納米管、導電炭纖維、Super PLi導電碳黑及乙炔炭黑中的至少一種；所述活性層粘結劑選自聚偏氟乙烯、聚乙烯醇、聚四氟乙烯及羧甲基纖維素鈉中的至少一種。
[0016]在其中一個實施例中，所述導電層的厚度為3μm-10μm;所述擴散層的厚度為3 μm-20 μ m ;所述活性層的厚度為50 μm-300 μ m。
[0017]上述鋰離子電池正極片及其制備方法，通過在導電層及活性層之間設置擴散層，能夠提高鋰離子電池正極片的導電性，降低使用該鋰離子電池正極片的鋰離子電池的內阻。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1為一實施方式的鋰離子電池正極片的結構示意圖；
[0019]圖2為一實施方式的鋰離子電池正極片的制備方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖和具體實施例對鋰離子電池正極片及其制備方法進一步闡明。[0021]請參閱圖1，一實施方式的鋰離子電池正極片100包括集流體10、形成于集流體10表面的導電層30、形成于導電層30表面的擴散層50及形成于擴散層50表面的活性層70。
[0022]本實施方式中，集流體10為鋁箔。集流體10大體為片狀。集流體10具有第一表面12及與第一表面12相對的第二表面14。
[0023]優選的，集流體10的厚度為6 μm~10μ m。
[0024]導電層30形成于集流體10的兩個相對的表面，即導電層30共有兩層，其中一層導電層30形成于第一表面12,另一層導電層30形成于第二表面14。導電層30的材料包括導電層導電劑及導電層粘結劑。
[0025]優選的，導電層導電劑選自科琴黑、碳納米管、導電炭纖維、Super P Li導電碳黑及乙炔炭黑中的至少一種。
[0026]優選的，導電層粘結劑選自聚偏氟乙烯(PVDF)、聚乙烯醇、聚四氟乙烯及羧甲基纖維素鈉中的至少一種。
[0027]優選的，導電層導電劑與導電層粘結劑的質量比為92、5:5~8。
[0028]優選的， 導電層30的厚度為3 μm~10μ m。需要說明的是，兩層導電層30的厚度可以相同也可以不同。
[0029]擴散層50共有兩層,其中一層擴散層50形成于其中一層導電層30的表面，另一層擴散層50形成于另一層導電層30的表面。擴散層50的材料包括擴散層正極活性材料、擴散層導電劑及擴散層粘結劑。擴散層正極活性材料、擴散層導電劑及擴散層粘結劑的質量比為15~78:20~80:2~5。
[0030]優選的，擴散層正極活性材料選自磷酸鐵鋰、鈷酸鋰、錳酸鋰及鎳鈷錳酸鋰中的至少一種。
[0031]優選的，擴散層導電劑選自科琴黑、碳納米管、導電炭纖維、Super P Li導電碳黑及乙炔炭黑中的至少一種。
[0032]優選的，擴散層粘結劑選自聚偏氟乙烯、聚乙烯醇、聚四氟乙烯及羧甲基纖維素鈉中的至少一種(PVDF)。
[0033]優選的，擴散層50的厚度為3 μ m~20 μ m。需要說明的是，兩層擴散層50的厚度可以相同也可以不同。
[0034]活性層70共有兩層，其中一層活性層70形成于其中一層擴散層50的表面，另一層活性層70形成于另一層擴散層50的表面。活性層70的材料活性層正極活性材料、活性層導電劑及活性層粘結劑。活性層正極活性材料、活性層導電劑及活性層粘結劑的質量比為90~96:2~5:2~5。
[0035]優選的，活性層正極活性材料選自磷酸鐵鋰、鈷酸鋰、錳酸鋰及鎳鈷錳酸鋰中的至少一種。
[0036]優選的，活性層導電劑選自科琴黑、碳納米管、導電炭纖維、Super P Li導電碳黑及乙炔炭黑中的至少一種。
[0037]優選的，活性層粘結劑選自聚偏氟乙烯、聚乙烯醇、聚四氟乙烯及羧甲基纖維素鈉中的至少一種(PVDF)。
[0038]優選的，活性層70的厚度為50 μm~300 μ m。需要說明的是，兩層活性層70的厚度可以相同也可以不同。[0039]需要說明的是，導電層導電劑、擴散層導電劑及活性層導電劑可以相同也可以不同；擴散層正極活性材料及活性層正極活性材料可以相同也可以不同。
[0040]上述鋰離子電池正極片100，通過在導電層30及活性層70之間設置擴散層50，導電層30起傳導電子的作用，擴散層50同時起傳導電子和儲能的作用，而活性層70起儲能的作用，擴散層50可以在導電層30及活性層70之間起協調作用，能夠提高鋰離子電池正極片100的導電性，降低使用該鋰離子電池正極片100的鋰離子電池的內阻。
[0041]請同時參閱圖2，一實施例的鋰離子電池正極片100的制備方法，其包括以下步驟:
[0042]步驟SI 10、在集流體10表面涂敷制備導電層30。
[0043]本實施方式中，集流體10為鋁箔。集流體10大體為片狀。集流體10具有第一表面12及與第一表面12相對的第二表面14。
[0044]優選的，集流體10的厚度為6 μ π-?Ο μ m。
[0045]優選的，集流體10在使用前進行預處理，預處理包括:先用丙酮清洗，以除去其表面的油污；再把清洗后的鋁箔放入0.5mol/L^lmol/L的NaOH溶液中進行浸泡30S，以除去其上的氧化鋁薄膜，然后用去離子水沖洗，在烘箱中60°C干燥6小時~12小時。
[0046]導電層30形成于集流體10的兩個相對的表面，即導電層30共有兩層，其中一層導電層30形成于第一表面12,另一層導電層30形成于第二表面14。導電層30的材料包括導電層導電劑及導電層粘結劑。
[0047]涂覆制備導電層30時，將導電層導電劑與導電層粘結劑加入溶劑中形成導電層漿料，將導電層漿料涂覆在集流體10表面后干燥形成導電層30。本實施方式中，溶劑為N-甲基吡咯烷酮(NMP)。
[0048]優選的，導電層導電劑選自科琴黑、碳納米管、導電炭纖維、Super P Li導電碳黑及乙炔炭黑中的至少一種。
[0049]優選的，導電層粘結劑選自聚偏氟乙烯(PVDF)、聚乙烯醇、聚四氟乙烯及羧甲基纖維素鈉中的至少一種。
[0050]優選的，導電層導電劑與導電層粘結劑的質量比為92、5:5~8。
[0051]優選的，干燥的溫度為80°C ^lOO0C ;干燥的時間為6小時~12小時。
[0052]優選的，導電層漿料中溶劑的質量濃度為10%~30%。
[0053]優選的，導電層30的厚度為3 μ π-?Ο μ m。
[0054]需要說明的是，步驟SllO可以省略，此時可以直接購買表面形成有導電層的集流體進行后續步驟。
[0055]步驟S120、在導電層30的表面涂敷制備擴散層50。
[0056]擴散層50共有兩層，其中一層擴散層50形成于其中一層導電層30的表面，另一層擴散層50形成于另一層導電層30的表面。擴散層50的材料包括擴散層正極活性材料、擴散層導電劑及擴散層粘結劑。擴散層正極活性材料、擴散層導電劑及擴散層粘結劑的質量比為15~78:20~80:2~5。
[0057]涂覆制備擴散層50時，將擴散層正極活性材料、擴散層導電劑及擴散層粘結劑加入溶劑中形成擴散層漿料，將擴散層漿料涂覆在導電層30的表面后干燥形成擴散層50。本實施方式中，溶劑為N-甲基吡咯烷酮(NMP)。[0058]優選的，擴散層正極活性材料選自磷酸鐵鋰、鈷酸鋰、錳酸鋰及鎳鈷錳酸鋰中的至少一種。
[0059]優選的，擴散層導電劑選自科琴黑、碳納米管、導電炭纖維、Super P Li導電碳黑及乙炔炭黑中的至少一種。
[0060]優選的，擴散層粘結劑選自聚偏氟乙烯(PVDF)、聚乙烯醇、聚四氟乙烯及羧甲基纖維素鈉中的至少一種。
[0061]優選的，干燥的溫度為80°C ^lOO0C ;干燥的時間為6小時~12小時。 [0062]優選的，擴散層漿料中溶劑的質量濃度為10%~30%。 [0063]優選的,擴散層50的厚度為3 μ ML20 μ m。
[0064]步驟S130、在擴散層50表面涂覆制備活性層70。
[0065]活性層70共有兩層，其中一層活性層70形成于其中一層擴散層50的表面，另一層活性層70形成于另一層擴散層50的表面。活性層70的材料活性層正極活性材料、活性層導電劑及活性層粘結劑。活性層正極活性材料、活性層導電劑及活性層粘結劑的質量比為90~96:2~5:2~5。
[0066]涂覆制備活性層70時，將活性層正極活性材料、活性層導電劑及活性層粘結劑加入溶劑中形成活性層漿料，將活性層漿料涂覆在擴散層50的表面后干燥形成活性層70。本實施方式中，溶劑為N-甲基吡咯烷酮(NMP)。
[0067]優選的，活性層正極活性材料選自磷酸鐵鋰、鈷酸鋰、錳酸鋰及鎳鈷錳酸鋰中的至少一種。
[0068]優選的，活性層導電劑選自科琴黑、碳納米管、導電炭纖維、Super P Li導電碳黑及乙炔炭黑中的至少一種。
[0069]優選的，活性層粘結劑選自聚偏氟乙烯(PVDF)、聚乙烯醇、聚四氟乙烯及羧甲基纖維素鈉中的至少一種。
[0070]優選的，干燥的溫度為80°C ^lOO0C ;干燥的時間為6小時~12小時。
[0071]優選的，擴散層漿料中溶劑的質量濃度為10%~30%。
[0072]優選的，活性層70的厚度為50 μML300 μ m。
[0073]需要說明的是，導電層導電劑、擴散層導電劑及活性層導電劑可以相同也可以不同；擴散層正極活性材料及活性層正極活性材料可以相同也可以不同。
[0074]上述鋰離子電池正極片制備方法，工藝簡單，制備的鋰離子電池正極片的能有效的降低鋰離子電池的內阻。
[0075]以下結合具體實施例對本發明提供的鋰離子電池正極片的制備方法進行詳細說明。
[0076]實施例1
[0077](I)鋁箔的預處理:將6 μ m鋁箔先用丙酮溶液清洗，以除去其表面的油污。把清洗后的鋁箔放入0.5mol/L的NaOH溶液中進行浸泡，時間為30S，以除去其上的氧化鋁薄膜，然后用去離子水沖洗，在烘箱中60°C干燥6h。
[0078](2)導電層的涂覆:按照質量百分比，將92%科琴黑、8%的聚偏氟乙烯粘結劑加入NMP溶劑中，攪拌均勻配置成漿料，將漿料均勻地涂覆在一面鋁箔上，涂覆厚度為3 μ m厚，然后將其放入烘箱，在80°C干燥12h，然后再在鋁箔的另一面采用同樣的工序涂覆導電層，其中NMP溶劑占總漿料重量的10%。
[0079](3)擴散層的涂覆:按照質量百分比，將15%的正極材料磷酸鐵鋰、80%導電劑科琴黑、5%的聚偏氟乙烯粘結劑加入NMP溶劑中，攪拌均勻配置成漿料，將漿料均勻地涂覆在導電層上，涂覆厚度為3 μ m厚，然后將其放入烘箱，在80°C干燥12h，然后再在導電層的另一面采用同樣的工序涂覆擴散層，其中NMP溶劑占總漿料重量的10%。
[0080](4)活性層的涂覆:按照質量百分比，將90%的正極活性材料磷酸鐵鋰、5%導電劑科琴黑、5%的聚偏氟乙烯粘結劑加入NMP溶劑中，攪拌均勻配置成漿料，將漿料均勻地涂覆在擴散層上，涂覆厚度為50 μ m厚，然后將其放入烘箱，在80°C干燥12h，然后再在擴散層的另一面采用同樣的工序涂覆活性層，其中NMP溶劑占總漿料重量的10%。
[0081]實施例2
[0082](I)鋁箔的預處理:將10 μ m鋁箔先用丙酮溶液清洗，以除去其表面的油污。把清洗后的鋁箔放入lmol/L的NaOH溶液中進行浸泡，時間為30S，以除去其上的氧化鋁薄膜，然后用去離子水沖洗，在烘箱中60°C干燥12h。
[0083](2)導電層的涂覆:按照質量百分比，將95%碳納米管、5%的聚偏氟乙烯粘結劑加入NMP溶劑中，攪拌均勻配置成漿料，將漿料均勻地涂覆在一面鋁箔上，涂覆厚度為10 μ m厚，然后將其放入烘箱，在100°C干燥6h，然后再在鋁箔的另一面采用同樣的工序涂覆導電層，其中NMP溶劑占總漿料重量的30%。
[0084](3)擴散層的涂覆:按照質量百分比，將78%的正極材料鈷酸鋰、20%導電劑碳納米管、2%的聚偏氟乙烯粘結劑加入NMP溶劑中，攪拌均勻配置成漿料，將漿料均勻地涂覆在導電層上，涂覆厚度為10 μ m厚，然后將其放入烘箱，在100°C干燥6h，然后再在導電層的另一面采用同樣的工序涂覆擴散層，其中NMP溶劑占總漿料重量的30%。
[0085](4)活性層的涂覆:按照質量百分比，將96%的正極活性材料鈷酸鋰、2%導電劑碳納米管、2%的聚乙烯醇粘結劑加入NMP溶劑中，攪拌均勻配置成漿料，將漿料均勻地涂覆在擴散層上，涂覆厚度為300 μ m厚，然后將其放入烘箱，在100°C干燥6h，然后再在擴散層的另一面采用同樣的工序涂覆活性層，其中NMP溶劑占總漿料重量的30%。
[0086]實施例3
[0087](I)鋁箔的預處理:將8μπι鋁箔先用丙酮溶液清洗，以除去其表面的油污。把清洗后的鋁箔放入0.7mol/L的NaOH溶液中進行浸泡，時間為30S，以除去其上的氧化鋁薄膜，然后用去離子水沖洗，在烘箱中60°C干燥8h。
[0088](2)導電層的涂覆:按照質量百分比，將93%導電炭纖維、7%的聚偏氟乙烯粘結劑加入NMP溶劑中，攪拌均勻配置成漿料，將漿料均勻地涂覆在一面鋁箔上，涂覆厚度為5 μ m厚，然后將其放入烘箱，在90°C干燥8h，然后再在鋁箔的另一面采用同樣的工序涂覆導電層，其中NMP溶劑占總漿料重量的20%。
[0089](3)擴散層的涂覆:按照質量百分比，將50%的正極材料錳酸鋰、47%導電劑導電炭纖維、3%的聚四氟乙烯粘結劑加入NMP溶劑中，攪拌均勻配置成漿料，將漿料均勻地涂覆在導電層上，涂覆厚度為5 μ m厚，然后將其放入烘箱，在90°C干燥8h，然后再在導電層的另一面采用同樣的工序涂覆擴散層，其中NMP溶劑占總漿料重量的25%。
[0090](4)活性層的涂覆:按照質量百分比，將92%的正極活性材料錳酸鋰、4%導電劑導電炭纖維、4%的聚四氟乙烯粘結劑加入NMP溶劑中，攪拌均勻配置成漿料，將漿料均勻地涂覆在擴散層上，涂覆厚度為150 μ m厚，然后將其放入烘箱，在90°C干燥8h，然后再在擴散層的另一面采用同樣的工序涂覆活性層，其中NMP溶劑占總漿料重量的20%。
[0091]實施例4
[0092](I)鋁箔的預處理:將9μπι鋁箔先用丙酮溶液清洗，以除去其表面的油污。把清洗后的鋁箔放入0.8mol/L的NaOH溶液中進行浸泡，時間為30S，以除去其上的氧化鋁薄膜，然后用去離子水沖洗，在烘箱中60°C干燥10h。
[0093](2)導電層的涂覆:按照質量百分比,將94%Super P Li導電碳黑、6%的羧甲基纖維素鈉粘結劑加入NMP溶劑中，攪拌均勻配置成漿料，將漿料均勻地涂覆在一面鋁箔上，涂覆厚度為8 μ m厚，然后將其放入烘箱，在95°C干燥10h，然后再在鋁箔的另一面采用同樣的工序涂覆導電層，其中NMP溶劑占總漿料重量的25%。
[0094](3)擴散層的涂覆:按照質量百分比，將30%的正極材料鎳鈷錳酸鋰、66%導電劑Super P Li導電碳黑、4%的羧甲基纖維素鈉粘結劑加入NMP溶劑中，攪拌均勻配置成漿料，將漿料均勻地涂覆在導電層上，涂覆厚度為8 μ m厚，然后將其放入烘箱，在85°C干燥10h，然后再在導電層的另一面采用同樣的工序涂覆擴散層，其中NMP溶劑占總漿料重量的30%。
[0095](4)活性層的涂覆:按照質量百分比，將94%的正極活性材料鎳鈷錳酸鋰、3%導電劑Super P Li導電碳黑、3%的羧甲基纖維素鈉粘結劑加入NMP溶劑中，攪拌均勻配置成漿料，將漿料均勻地涂覆在擴散層上，涂覆厚度為200 μ m厚，然后將其放入烘箱，在85°C干燥10h，然后再在擴散層的另一面采用同樣的工序涂覆活性層，其中NMP溶劑占總漿料重量的25%。
[0096]實施例5
[0097](I)擴散層的涂覆:按照質量百分比，將30%的正極材料磷酸鐵鋰、65%導電劑科琴黑、5%的聚偏氟乙烯粘結劑加入NMP溶劑中，攪拌均勻配置成漿料，將漿料均勻地涂覆在涂覆鋁箔上，涂覆厚度為5 μ m厚，然后將其放入烘箱，在90°C干燥10h，然后再在涂覆鋁箔的另一面采用同樣的工序涂覆擴散層，其中NMP溶劑占總漿料重量的25%。涂覆鋁箔包括集流體和涂覆在集流體兩面的導電層。
[0098](2)活性層的涂覆:按照質量百分比，將94%的正極活性材料磷酸鐵鋰、3%導電劑科琴黑、3%的聚偏氟乙烯粘結劑加入NMP溶劑中，攪拌均勻配置成漿料，將漿料均勻地涂覆在擴散層上，涂覆厚度為150 μ m厚，然后將其放入烘箱，在100°C干燥12h，然后再在擴散層的另一面采用同樣的工序涂覆活性層，其中NMP溶劑占總漿料重量的25%。
[0099]對比例
[0100]( I)鋁箔的預處理:將6 μ m鋁箔先用丙酮溶液清洗，以除去其表面的油污。把清洗后的鋁箔放入0.5mol/L的NaOH溶液中進行浸泡，時間為30S，以除去其上的氧化鋁薄膜，然后用去離子水沖洗，在烘箱中60°C干燥6h。
[0101](2)導電層的涂覆:按照質量百分比，將92%科琴黑、8%的聚偏氟乙烯粘結劑加入NMP溶劑中，攪拌均勻配置成漿料，將漿料均勻地涂覆在一面鋁箔上，涂覆厚度為3 μ m厚，然后將其放入烘箱，在80°C干燥12h，然后再在鋁箔的另一面采用同樣的工序涂覆導電層，其中NMP溶劑占總漿料重量的10%。
[0102](3)活性層的涂覆:按照質量百分比，將90%的正極活性材料磷酸鐵鋰、5%導電劑科琴黑、5%的聚偏氟乙烯粘結劑加入NMP溶劑中，攪拌均勻配置成漿料，將漿料均勻地涂覆在導電層上，涂覆厚度為50 μ m厚，然后將其放入烘箱，在80°C干燥12h，然后再在導電層的另一面采用同樣的工序涂覆活性層，其中NMP溶劑占總漿料重量的10%。
[0103]以石墨為負極，電解液由LiPF6溶于碳酸丙烯酯(PC)和碳酸二甲酯(DMC)形成，其中LiPF6的濃度為lmol/L，將實施例1飛及對比例制備的鋰離子電池正極片作為鋰離子電池的正極，鋰離子電池組裝好靜置24小時后在室溫下采用電池內阻測試儀測試內阻，結果
見下表。
【權利要求】
1.一種鋰離子電池正極片，其特征在于，包括集流體、形成于所述集流體表面的導電層、形成于所述導電層表面的擴散層及形成于所述擴散層表面的活性層；所述導電層的材料包括導電層導電劑及導電層粘結劑；所述擴散層的材料包括擴散層正極活性材料、擴散層導電劑及擴散層粘結劑，所述擴散層正極活性材料、所述擴散層導電劑及所述擴散層粘結劑的質量比為15~78:20-80:2飛；所述活性層的材料包括活性層正極活性材料、活性層導電劑及活性層粘結劑，所述活性層正極活性材料、所述活性層導電劑及所述活性層粘結劑的質量比為90~96:2~5:2~5。
2.根據權利要求1所述的鋰離子電池正極片，其特征在于，所述導電層導電劑選自科琴黑、碳納米管、導電炭纖維、Super P Li導電碳黑及乙炔炭黑中的至少一種；所述導電層粘結劑選自聚偏氟乙烯、聚乙烯醇、聚四氟乙烯及羧甲基纖維素鈉中的至少一種；所述導電層導電劑與所述導電層粘結劑的質量比為92、5:5~8。
3.根據權利要求1所述的鋰離子電池正極片，其特征在于，所述擴散層正極活性材料選自磷酸鐵鋰、鈷酸鋰、錳酸鋰及鎳鈷錳酸鋰中的至少一種；所述擴散層導電劑選自科琴黑、碳納米管、導電炭纖維、Super P Li導電碳黑及乙炔炭黑中的至少一種；所述擴散層粘結劑選自聚偏氟乙烯、聚乙烯醇、聚四氟乙烯及羧甲基纖維素鈉中的至少一種。
4.根據權利要求1所述的鋰離子電池正極片，其特征在于，所述活性層正極活性材料選自磷酸鐵鋰、鈷酸鋰、錳酸鋰及鎳鈷錳酸鋰中的至少一種；所述活性層導電劑選自科琴黑、碳納米管、導電炭纖維、Super P Li導電碳黑及乙炔炭黑中的至少一種；所述活性層粘結劑選自聚偏氟乙烯、聚乙烯醇、聚四氟乙烯及羧甲基纖維素鈉中的至少一種。
5.根據權利要求1所述的鋰離子電池正極片，其特征在于，所述導電層的厚度為3 μm-10μ m ;所述擴散層的厚度為3 μm-20 μ m ;所述活性層的厚度為50 μm-300 μ m。
6.一種鋰離子電池正極片的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 在表面形成有導電層的集流體的表面涂覆制備擴散層，所述導電層的材料包括導電層導電劑及導電層粘結劑，所述擴散層的材料包括擴散層正極活性材料、擴散層導電劑及擴散層粘結劑，所述擴散層正極活性材料、所述擴散層導電劑及所述擴散層粘結劑的質量比為15~78:20~80:2~5 ;及 在所述擴散層的表面涂覆制備活性層，所述活性層的材料包括活性層正極活性材料、活性層導電劑及活性層粘結劑，所述活性層正極活性材料、所述活性層導電劑及所述活性層粘結劑的質量比為90-96:2~5:2~5。
7.根據權利要求6所述的鋰離子電池正極片的制備方法，其特征在于，所述導電層由涂覆制備，具體包括以下步驟:將所述導電層導電劑與所述導電層粘結劑加入溶劑中形成導電層漿料，將所述導電層漿料涂覆在所述集流體表面后干燥形成所述導電層；其中，所述導電層導電劑與所述導電層粘結劑的質量比為92~95:5~8，所述導電層導電劑選自科琴黑、碳納米管、導電炭纖維、SuperP Li導電碳黑及乙炔炭黑中的至少一種；所述導電層粘結劑選自聚偏氟乙烯、聚乙烯醇、聚四氟乙烯及羧甲基纖維素鈉中的至少一種。
8.根據權利要求6所述的鋰離子電池正極片的制備方法，其特征在于:在表面形成有導電層的集流體的表面涂覆制備所述擴散層時，將所述擴散層正極活性材料、所述擴散層導電劑及所述擴散層粘結劑加入溶劑中形成擴散層漿料，將所述擴散層漿料涂覆在所述導電層的表面后干燥形成所述擴散層；所述擴散層正極活性材料選自磷酸鐵鋰、鈷酸鋰、錳酸鋰及鎳鈷錳酸鋰中的至少一種；所述擴散層導電劑選自科琴黑、碳納米管、導電炭纖維、Super P Li導電碳黑及乙炔炭黑中的至少一種；所述擴散層粘結劑選自聚偏氟乙烯、聚乙烯醇、聚四氟乙烯及羧甲基纖維素鈉中的至少一種。
9.根據權利要求6所述的鋰離子電池正極片的制備方法，其特征在于:在所述擴散層的表面涂覆制備所述活性層時，將所述活性層正極活性材料、所述活性層導電劑及所述活性層粘結劑加入溶劑中形成活性層漿料，將所述活性層漿料涂覆在所述擴散層的表面后干燥形成所述活性層；所述活性層正極活性材料選自磷酸鐵鋰、鈷酸鋰、錳酸鋰及鎳鈷錳酸鋰中的至少一種；所述活性層導電劑選自科琴黑、碳納米管、導電炭纖維、Super P Li導電碳黑及乙炔炭黑中的至少一種；所述活性層粘結劑選自聚偏氟乙烯、聚乙烯醇、聚四氟乙烯及羧甲基纖維素鈉中的至少一種。
10.根據權利要求6所述的鋰離子電池正極片的制備方法，其特征在于:所述導電層的厚度為3 μm-10 μ m;所述擴散層的厚度為3 μ m-20 μ m;所述活性層的厚度為50 μ m~300 μ mD
【文檔編號】H01M4/13GK103779569SQ201210407324
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年10月23日 優先權日:2012年10月23日
【發明者】周明杰, 鐘玲瓏, 王要兵 申請人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技術有限公司, 深圳市海洋王照明工程有限公司