[发明专利]一种正极片及其制备方法与包含其的锂离子电池

说明书

本发明公开了一种正极片及其制备方法与包含其的锂离子电池。该正极片包括正极集流体，沿远离所述正极集流体方向上在其表面依次设置导电涂层和正极活性物质层，并且导电涂层选择含有石墨烯的导电涂层，正极活性物质层由特定配比的正极活性物质、正极粘接剂和正极导电剂配合形成，利用含有石墨烯的导电涂层与特定正极活性物质层配合使用，协同生效，显著提高了包括该正极片的锂离子电池的高倍率放电性能及在高倍率放电情况下的使用寿命，其中通过在正极活性物质层中加入碳纳米管，提升正极颗粒间的电子导电性，并与石墨烯配合形成电子传输通道，改善电池高倍率放电因正极片导电性差造成电池温升大。

技术领域

本发明属于锂离子电池制备技术领域，具体涉及一种正极片及其制备方法与包含其的锂离子电池。

背景技术

“锂电池”，是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池，是一种清洁环保的功能元件。其具有工作电压高、比能量大和自放电小等突出特点，被广泛用于诸多领域，诸如电动工具领域等。

诸如中国专利文献CN105390695A公开了一种石墨烯超低温动力锂电池，包括：电池外壳、负极绝缘片、电芯、正极绝缘片及盖帽。电芯包括正极极片、负极极片及隔膜。正极极片包括正极集流体及分别设置于正极集流体两侧面的正极材料涂层，正极材料涂层由正极材料混合物涂覆于正极集流体表面制成，正极材料混合物包含纳米颗粒正极材料、正极粘结剂、正极混合导电剂以及正极溶剂。其中，纳米颗粒正极材料为磷酸铁锂纳米颗粒，正极混合导电剂中按重量份数计包含：97～99份正极导电剂基料、0.2～0.4份石墨烯、0.2～0.4份SP、以及0.2～0.4份KS-6。

上述技术中，通过采用选型好的磷酸铁锂纳米级一次粒子作为纳米颗粒正极材料，不同粒径的磷酸铁锂纳米按比例配成该石墨烯超低温动力锂电池的正极材料，解决了在低温条件下，磷酸铁锂材料本身导电能力差的问题；并且正极极片采用三维立体铝基材制得，负极极片采用三维立体铜基材制得，改变了传统正极极片、负极极片表面的平滑结构，解决了在低温条件下电池工作电解液的渗透性变差的问题，加快了离子传质速度。此外上述技术虽然在正极导电剂中加入碳纳米管，但其导电性仍有待进一步地提高，其在常温且高倍率下的使用寿命较短，而电动工具客户对电池高容量高倍率需求越来越急迫，故如何提供一种高倍率、高容量和长寿命的锂离子电池是本领域亟需解决的一个技术问题。

发明内容

为此，本发明所要解决的现有锂离子电池放电倍率低且使用寿命短的缺陷，进而提供一种放电倍率高且使用寿命长的正极片及其制备方法与包含其的锂离子电池。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

本发明所提供的正极片，包括正极集流体，其特征在于，沿远离所述正极集流体方向上在其表面依次设置导电涂层和正极活性物质层，所述正极活性物质层包括如下组分：

正极活性物质 94wt％～96wt％

正极粘接剂 2wt％～3wt％

正极导电剂 2％～3％

所述正极导电剂至少包括碳纳米管，所述导电涂层为含有石墨烯的导电涂层。

进一步地，所述正极集流体的正反表面均依次设置所述导电涂层和正极活性物质层；和/或，

所述正极活性物质层的压实密度为3.4～3.47g/cm³。

进一步地，所述导电涂层包括如下重量份组分：

石墨烯粉体 2.5～3份

分散剂 0.5～1份

有机溶剂 95-100份。