[发明专利]一种锂离子电池正极片及制作方法和锂离子电池

说明书

一种锂离子电池正极片，包括集流体和正极活性材料层，正极活性材料均匀的涂覆在集流体表面形成正极活性材料层，集流体包括本体和均匀涂覆在本体表面的连接层，按质量分数连接层材料包括5‑15份连接粘结剂和10‑18份石墨烯或碳纳米管，本体为铜箔或者铝箔；正极活性材料层的材料包括80‑85份正极活性材料、10‑15份石墨烯或碳纳米管、5‑10份正极粘结剂、8‑15份交联剂和0.5‑2份热引发剂；连接粘结剂为丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸乙酯的一种；热引发剂包括过氧化氢、过硫酸盐和氢过氧化物的一种或多种。本实施例中由于正极片的内阻极小，从而有效的降低了锂离子电池的内阻。

技术领域

本发明涉及一种锂离子电池，尤其涉及一种锂离子电池正极片及制作方法和锂离子电池。

背景技术

随着传统资源和能源日益紧缺、环境问题日趋严重，可持续发展成为人类社会发展的新理念，开发新的能源储存及转换技术已经成为各国的能源战略重点。其中在二次电源技术中，锂离子电池由于能量密度高，工作电压高，循环寿命长，自放电小等诸多优点成为新时期最具发展潜力的技术。目前锂离子电池的电极集流体材料，负极一般采用金属铜箔，正极采用金属铝箔，但是铝箔在空气中易被氧化，在表面形成一层氧化钝化膜。如果将活性浆料直接涂布在铝箔集流体上，会造成界面阻抗增大，导致电极极片的电子导电性和离子导电性均较差，另外铝集流体与电极活性材料层的粘附性也变差，充放电过程中铝集流体表面出现腐蚀时，都会使电池内阻增加，导致容量损失和放电效率降低。

目前，现有技术中采用向集流体表面上涂覆一层导电材料或者导电涂料形成导电涂层。制备该导电涂层的导电涂料一般由粘结剂、溶剂、碳材料导电剂组成。现在常用的导电涂料一般为油性体系，其以PVDF、丁苯橡胶、丁腈橡胶等作为粘结剂，采用NMP、甲苯等有机溶剂，对环境和人体毒害较大。采用该类导电材料或导电涂层的电池的内阻仍较高、循环性能差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种内阻小的锂离子电池正极片及锂离子电池。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：一种锂离子电池正极片，包括集流体和正极活性材料层，所述正极活性材料均匀的涂覆在集流体表面形成正极活性材料层，所述集流体包括本体和均匀涂覆在本体表面的连接层，按质量分数所述连接层材料包括5-15份连接粘结剂和10-18份石墨烯或碳纳米管，所述本体为铜箔或者铝箔；所述正极活性材料层的材料包括80-85份正极活性材料、10-15份石墨烯或碳纳米管、5-10份正极粘结剂、8-15份交联剂和0.5-2份热引发剂；所述连接粘结剂为丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸乙酯的一种；所述热引发剂包括过氧化氢、过硫酸盐和氢过氧化物的一种或多种。在本发明中，采用连接层先跟集流体本体进行粘接，在将正极活性材料粘连在连接层上，这样连接层上的粘接剂就可以选用跟金属粘接效果好的丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸乙酯中的一种，同时在石墨烯或者碳纳米管的作用下降低内阻。在本发明中加入热引发剂这样在一定的温度下粘接剂会产生聚合生成树脂聚合物，并且通过添加交联剂使得交联剂的官能基团与树脂聚合物交联链发生自由基介导的聚合反应，促使聚合物网状结构的交联链重新排列，使得原先的聚合收缩应力得以释放，且反应发生在整个聚合反应的过程中，从而得到交联密度适中，力学性能良好的连接结构，这样正极活性材料层和连接层就完美的粘结在一起，内阻低。

上述的锂离子电池正极片，优选的，所述交联剂为甲基丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯、甲基丙烯酸-2-羟基丙酯、甲基丙烯酸甲酯的一种或多种。

上述的锂离子电池正极片，优选的，所述正极粘结剂为聚偏二氟乙酸和聚四氟乙酸中的一种，所述正极活性材料为磷酸铁锂、锰酸锂、镍酸锂、镍钴锰酸锂和镍钴铝酸锂中的一种或多钟。