一種高倍率鋰離子電池正極復合極片及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及電池制備領域，具體設及裡離子電池制備領域。
【背景技術】
[0002] 目前裡離子主要由正負極、電解液和隔膜等材料組成，影響電池性能的因素眾多， 在集流體方面提高倍率性能其方法最為簡單，目前主要通過在集流體表面涂覆底涂液或通 過采用網狀集流體提高其接觸面積，降低其極片內阻實現，在集流體表面涂覆底涂液雖然 可W提高其極片的倍率性能，但是幅度有限、電池的倍率性依然能差、能量密度小，比如專 利（CN201110151016.9)-種侶錐預涂納米導電碳的配制及其涂覆方法，其制備出的裡離子 電池內阻雖然得到降低，但是其幅度不大，而且由于極片厚度的增加降低其極片的能量密 度，為此在不降低裡離子電池能量密度的條件下，提高裡離子電池的倍率性能及其散熱性 能成了本行業重要的課題。
【發明內容】
[0003] 本發明公開了一種高倍率裡離子電池正極復合極片及其制備方法，提高了裡離子 電池極片的倍率，同時提升了裡離子電池的能量密度。
[0004] 本發明提供一種高倍率裡離子電池正極復合極片及其制備方法，正極片的中間設 有網狀侶錐1，網狀侶錐1的上下兩面各設有活性物質層2，兩面活性物質層2的外部各設 有導電層3。
[0005] 網狀侶錐1的孔隙率為25~65%，兩面活性物質層2的厚度相同，活性物質層2厚 度為150~300化，導電層厚度為2~20化。
[0006] 所述的活性物質層2由W下材料配比而成： 活性物質憐酸鐵裡（LFP) 70~90%、聚乙二醇雙丙締酸醋1~7%、聚偏氣乙締（PVDF) 1~7%、Li04離子1~2%、Li06離子1~2%、鐵酸下醋0. 2~1. 5%、聚氧化乙締0. 3~ 2. 5%、聚乙二醇 1 ~1. 8%、。
[0007] 所述的導電層3碳納米管5~10%、十二烷基苯橫酸鋼2~7%、聚丙締氯10~15〇/〇、 甲基贓晚氮氧化物2~3%、N-甲基化咯燒酬70~92% ;復合正極片的其制備方法包括W下 步驟： 步驟①選取網狀侶錐1厚度為15化，孔隙率為25~65% ; 步驟②通過涂布機在網狀侶錐1表面涂覆活性物質層2 ; 步驟③通過噴涂機在活性物質層2表面涂覆導電液，干燥后導電液形成為導電層3,即 完成。
[0008] 采用網狀集流體，可W增大活性物質層與集流體的接觸面積，降低其裡離子電池 在大倍率條件下的內阻，并提高其散熱性能，同時網狀集流體中可W容納一部分活性物質， 提高其極片的能量密度，從而提高裡離子電池的能量密度。
[0009] 采用活性物質層2和導電層3的材料降低電池極化，提高其裡離子電池在大倍率 條件下的充放電能力。
【附圖說明】 陽010] 圖1是本發明的剖面圖。 W11] 圖1符號說明：網狀侶錐1、活性物質層2、導電層3。
【具體實施方式】
[0012] 如圖1所示，一種高倍率裡離子電池正極復合極片及其制備方法， 實施例1 :正極片的中間設有網狀侶錐1，網狀侶錐1的上下兩面各設有活性物質層2， 兩面活性物質層2的外部各設有導電層3。
[001引網狀侶錐1的孔隙率為40%，兩面活性物質層2的厚度相同，活性物質層2厚度為 280化，導電層厚度為10化。
[0014] 所述的活性物質層2由W下材料配比而成： 活性物質憐酸鐵裡aFP)88%、聚乙二醇雙丙締酸醋3%、聚偏氣乙締（PVDF)3%、Li04離 子1. 2%、Li06離子1. 2%、鐵酸下醋0. 75%、聚氧化乙締1. 6%、聚乙二醇1. 25%、。
[0015] 所述的導電層3碳納米管6. 7%、十二烷基苯橫酸鋼3. 6%、聚丙締氯10. 5%、甲基贓 晚氮氧化物2. 5%、N-甲基化咯燒酬75. 7% ;復合正極片的其制備方法包括W下步驟： 步驟①選取網狀侶錐1厚度為15化，孔隙率為40% ; 步驟②通過涂布機在網狀侶錐1表面涂覆活性物質層2 ; 步驟③通過噴涂機在活性物質層2表面涂覆導電液，干燥后導電液形成為導電層3,制 備出正極復合極片A1。
[0016] 實施例2 :正極片的中間設有網狀侶錐1，網狀侶錐1的上下兩面各設有活性物質 層2,兩面活性物質層2的外部各設有導電層3。
[0017] 網狀侶錐1的孔隙率為30%，兩面活性物質層2的厚度相同，活性物質層2厚度為 200化，導電層厚度為2化。
[0018] 所述的活性物質層2由W下材料配比而成： 活性物質憐酸鐵裡（LFP ) 85. 56%、聚乙二醇雙丙締酸醋4. 5%、聚偏氣乙締（PVDF) 4. 5%、Li04離子1.6%、Li06離子1.6%、鐵酸下醋0. .56%、聚氧化乙締0. 38%、聚乙二醇 1. 3〇/〇、。
[0019] 所述的導電層3碳納米管8. 8%、十二烷基苯橫酸鋼3. 5%、聚丙締氯12. 2%、甲基贓 晚氮氧化物2. 6%、N-甲基化咯燒酬72. 9% ; 復合正極片的其制備方法包括W下步驟： 步驟①選取網狀侶錐1厚度為15化，孔隙率為30% ; 步驟②通過涂布機在網狀侶錐1表面涂覆活性物質層2 ; 步驟③通過噴涂機在活性物質層2表面涂覆導電液，干燥后導電液形成為導電層3,制 備出正極復合極片A2。
[0020] 實施例3 :正極片的中間設有網狀侶錐1，網狀侶錐1的上下兩面各設有活性物質 層2,兩面活性物質層2的外部各設有導電層3。
[0021] 網狀侶錐1的孔隙率為60%，兩面活性物質層2的厚度相同，活性物質層2厚度為 300化，導電層厚度為15化。
[0022] 所述的活性物質層2由W下材料配比而成： 活性物質憐酸鐵裡（LFP) 83. 5%、聚乙二醇雙丙締酸醋5. 8%、聚偏氣乙締（PVDF) 3. 9%、 Li04離子1. 5%、Li06離子1. 2%、鐵酸下醋1. 1%、聚氧化乙締2%、聚乙二醇1%、。
[0023] 所述的導電層3碳納米管8. 8%、十二烷基苯橫酸鋼2. 3%、聚丙締氯10%、甲基贓晚 氮氧化物2%、N-甲基化咯燒酬76. 9% ; 復合正極片的其制備方法包括W下步驟： 步驟①選取網狀侶錐1厚度為15化，孔隙率為60% ; 步驟②通過涂布機在網狀侶錐1表面涂覆活性物質層2 ; 步驟③通過噴涂機在活性物質層2表面涂覆導電液，干燥后導電液形成為導電層3,制 備出正極復合極片A3。
[0024] 采用網狀集流體，可W增大活性物質層與集流體的接觸面積，降低其裡離子電池在大 倍率條件下的內阻，并提高其散熱性能，同時網狀集流體中可W容納一部分活性物質，提高 其極片的能量密度，從而提高裡離子電池的能量密度。
[0025] 分別W實施例1、實施例2、實施例3所得正極復合極片Al, A2, A3, W石墨為負極 材料，采用 LiPFe/EC+DEC (EC、DEC 體積比 1 : 1，1. 3mol/L)為電解液，Celgard 2400 膜為 隔膜，制備出電池并測試電池的倍率性能。
[00%] 對比例現在市場上的電池B，是采用15化的侶錐作為集流體，并在其表面涂覆憐 酸鐵裡材料制備出正極極片，負極材料和膜為隔膜相同。
[0027] 表1、實施例與對比例制備出的裡離子電池的倍率性能/能量密度比較 由表1可W看出，采用本發明制備出的裡離子電池在能量密度方面對比現在市場上的 電池B有較大提高，同時提高了裡離子的傳輸速率，從而提高其倍率性能。
[0028] 最后應說明的是：顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明本發明所作的舉例，而并 非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可W做 出其它不同形式的變化或變動。運里無需也無法對所有的實施方式予W窮舉。而由此所引 申出的顯而易見的變化或變動仍處于本發明的保護范圍之中。
【主權項】
1. 一種高倍率鋰離子電池正極復合極片及其制備方法，其特征在于：正極片的中間設 有網狀鋁箱（1)，網狀鋁箱（1)的上下兩面各設有活性物質層（2)，兩面活性物質層（2)的 外部各設有導電層（3)。2. 如權利要求1所述的一種高倍率鋰離子電池正極復合極片及其制備方法，其特征在 于：所述的網狀鋁箱（1)的孔隙率為25~65%，兩面活性物質層（2)的厚度相同，活性物質 層⑵厚度為150~300Mm，導電層厚度為2~2〇Mm。3. 如權利要求1所述的一種高倍率鋰離子電池正極復合極片及其制備方法，其特征在 于：所述的活性物質層（2)由以下材料配比而成： 活性物質磷酸鐵鋰70~90%、聚乙二醇雙丙烯酸酯1~7%、聚偏氟乙烯1~7%、Li04 離子1~2%、Li06離子1~2%、鈦酸丁酯0. 2~1. 5%、聚氧化乙烯0. 3~2. 5%、聚乙二醇 1 ~1. 8%〇4. 如權利要求1所述的一種高倍率鋰離子電池正極復合極片及其制備方法，其特征在 于：導電層（3)碳納米管5~10%、十二烷基苯磺酸鈉2~7%、聚丙烯氰10~15%、甲基哌啶 氮氧化物2~3%、N-甲基吡咯烷酮70~92%。5. 如權利要求1所述的一種高倍率鋰離子電池正極復合極片及其制備方法，其特征在 于：復合正極片的其制備方法包括以下步驟： 步驟①選取網狀鋁箱（1)厚度為15Pm，孔隙率為25~65% ; 步驟②通過涂布機在網狀鋁箱（1)表面涂覆活性物質層（2); 步驟③通過噴涂機在活性物質層（2)表面涂覆導電液，干燥后導電液形成為導電層 (3)，即完成。
【專利摘要】本發明一種高倍率鋰離子電池正極復合極片及其制備方法，電池制備領域，具體涉及鋰離子電池制備領域，其特征在于：正極片的中間設有網狀鋁箔（1），網狀鋁箔（1）的上下兩面各設有活性物質層(2)，兩面活性物質層(2)的外部各設有導電層（3），本發明提高了鋰離子電池極片的倍率，同時提升了鋰離子電池的能量密度。
【IPC分類】H01M4/13, H01M4/64, H01M10/0525, H01M4/66
【公開號】CN105406082
【申請號】CN201510948769
【發明人】薛永, 謝志懋
【申請人】佛山市南海區欣源電子有限公司, 廣東欣源智能電子有限公司
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年12月17日