[发明专利]含低溶胀石墨涂层的正极和锂电池

权利要求书

1.一种正极，其包括：

正极集流体；

在正极集流体一侧涂覆的第一低溶胀石墨层；

在所述第一低溶胀石墨层上涂布的第一复合涂层；

在正极集流体另一侧涂覆的第二复合涂层，和

所述第一复合涂层和第二复合涂层各自独立地为正极活性物质与低溶胀石墨的混合涂层，

所述低溶胀石墨振实密度为0.9~1.4 g/cm3，

其中，低溶胀石墨层包括低溶胀石墨、粘结剂和导电剂，基于低溶胀石墨层的总重量，低溶胀石墨的含量为75~98wt%，粘结剂的含量为1.5~20wt%，导电剂的含量为0.1~5wt%，

其中，低溶胀石墨层厚度为5~50μm；

其中，正极活性物质与低溶胀石墨的混合涂层包括低溶胀石墨、正极活性物质、导电剂和粘结剂，基于低溶胀石墨与正极活性物质的混合涂层的总重量，低溶胀石墨的含量为2~50wt%；正极活性物质的含量为35~95wt%；导电剂的含量为1~5wt%；粘结剂的含量为2~12wt%；

其中，正极活性物质与低溶胀石墨的混合涂层厚度为0.5~50μm，

其中，所述低溶胀石墨为一种改性石墨，其是通过以聚合物或沥青为包覆材料对天然或人造石墨进行包覆，然后进行热解而得到的无定型碳包覆天然或人造石墨的复合材料。

2.根据权利要求1所述的正极，其进一步包括在正极集流体和第二复合涂层之间的第二低溶胀石墨层。

3.根据权利要求1所述的正极，其中，正极集流体为铝箔，厚度为8~15μm。

4.根据权利要求1所述的正极，其中，低溶胀石墨层中，基于低溶胀石墨层的总重量，低溶胀石墨的含量为80~90wt%，粘结剂的含量为5~15%，导电剂的含量为3~5wt%。

5.根据权利要求1所述的正极，其中，低溶胀石墨层厚度为10~40μm。

6.根据权利要求1所述的正极，其中，正极活性物质与低溶胀石墨的混合涂层中，基于正极活性物质与低溶胀石墨的混合涂层的总重量，低溶胀石墨的含量为5%~10%；正极活性物质的含量为80~85%；导电剂的含量为2~4%；粘结剂的含量为3%~10%。

7.根据权利要求1、4或6所述的正极，其中，低溶胀石墨的粒径D50为18~24 μm；D90 ≤40 μm。

8.根据权利要求1或6所述的正极，其中，所述正极活性物质为选自锰酸锂、钴酸锂、磷酸铁锂和三元正极材料中的一种或多种。

9.根据权利要求1、4或6所述的正极，其中，所述导电剂为选自乙炔黑、导电炭黑、碳纤维、石墨烯中的一种或多种。

10.根据权利要求1、4或6所述的正极，其中，所述粘结剂为选自聚偏氟乙烯、丁苯橡胶、苯丙乳液、丙烯酸树脂、聚丙烯腈、羧甲基纤维素钠中的至少一种。

11.根据权利要求1至10中任一项所述正极的制作方法，包括以下步骤：

1）将低溶胀石墨、粘结剂、去离子水混合均匀后添加导电剂混合均匀得到水性石墨浆料，

2）将正极活性物质、N-甲基吡咯烷酮混合均匀后加入低溶胀石墨混合均匀，然后加粘结剂、导电剂混合均匀，得到复合正极浆料，

3）将水性石墨浆料涂布于正极集流体一侧形成第一低溶胀石墨层后干燥；

5）将上述复合正极浆料分别涂覆于第一低溶胀石墨层外表面、正极集流体另一侧或第二低溶胀石墨层上形成第一和第二复合涂层并干燥，由此得到正极。

12.根据权利要求11所述的制作方法，其中，在步骤3）和5）之间进一步包括：

4）将水性石墨浆料涂布于正极集流体另一侧形成第二低溶胀石墨层后干燥。

13.一种锂电池，其包括根据权利要求1至10中任一项所述的正极。