[发明专利]一种正极片及制备工艺、以及含有该正极片的锂浆料电池

说明书

本发明提供一种锂浆料电池正极片，该正极片包括多孔集流正极层、正极活性层以及固定密封于多孔集流正极层和正极活性层四周的绝缘密封框，其中正极活性层位于两层多孔集流正极层之间；该正极片在组装进锂浆料电池并注入电解液之前，正极片内的正极活性层含有部分或者全部非粘接固定的正极导电颗粒，电池在使用时才注液形成浆料同时激活电池，避免了浆料灌装对特殊设备和环境的要求，便于电池模组的储备和运输，在大型储能电站及军用民用储备电源中具有应用前景。同时，本发明还提供了一种该电池正极片的制备工艺以及含有上述正极片的锂浆料电池。

技术领域

本发明属于化学动力电池技术，具体涉及一种锂浆料电池正极片及其制备工艺、以及含有该正极片的锂浆料电池。

背景技术

锂离子电池是以嵌锂化合物作为正负极材料的新型高能电池，与铅酸电池、镍氢电池相比具有比能量高、电压高、自放电小、循环性能好和寿命长等一系列的优点，越来越受到人们的关注。

锂浆料电池包含电极片和电解液，注入电解液后电池的正极片和/或负极片内部形成有导电浆料，所述导电浆料含有一定比例在电解液中悬浮或沉淀的导电颗粒，当电池受到外部冲击或震荡时，由于此部分导电颗粒没有粘接固定，因此可以在电解液中移动，并形成动态的导电网络，其中的导电颗粒可以仅含有导电剂，也可以是活性材料与导电剂的复合颗粒。锂浆料电池中的导电浆料可以避免电极材料发生脱落或松动造成的电池容量下降和循环寿命衰减。

发明内容

本发明提供一种锂浆料电池正极片以及含有该正极片的锂浆料电池，正极片在组装进锂浆料电池并注入电解液之前，正极片内的正极活性层含有部分或者全部非粘接固定的正极导电颗粒，正极活性层呈半干状态或干燥状态，电解液注入后，这部分正极导电颗粒可以在电解液中移动，并形成动态的导电网络。同时本发明还提供了所述正极片的制备工艺。

本发明提供技术方案如下：

一种锂浆料电池正极片，该正极片包括多孔集流正极层、正极活性层以及固定密封于多孔集流正极层和正极活性层四周的绝缘密封框，其中正极活性层位于两层多孔集流正极层之间；其中，所述正极活性层含有部分或者全部非粘接固定的正极导电颗粒，所述正极导电颗粒为导电剂，或者，所述正极导电颗粒为正极活性材料与导电剂的复合物或混合物。

当所述正极导电颗粒为正极活性材料与导电剂的复合物或混合物时，所述正极活性材料与导电剂复合或混合的方式包括表面包覆、粘接或机械混合等。

所述正极活性层含有部分或者全部非粘接固定的正极导电颗粒，可以是含有部分液体的半干状态，如膏状、浆料状、胶态或凝胶状；优选的，所述正极活性层为完全干燥状态，即正极导电颗粒的干性堆积态，例如粉体、压片状、压制块体等，堆积态的孔隙率大于5％小于60％。采用干燥状态的正极活性层，在注入电解液后由电解液充分浸润正极导电颗粒，于是在正极片内部形成导电浆料。这种正极片适合于流水线生产，可以在现有锂电池注液设备基础上通过部分改装实现，制备出的极片一致性高，更加具有商业前景。

所述正极活性层包括正极导电颗粒和/或粘结剂，正极活性层的厚度为0.5mm～10mm，所述正极导电颗粒平均粒径为0.05μm～500μm，正极导电颗粒为正极活性材料与导电剂的复合物或混合物，其中正极活性材料与导电剂的质量比优选为20～98：80～2，且粘结剂的质量比不超过10％。