[发明专利]一种锂离子电池极片

说明书

本发明公开了一种锂离子电池极片，包括集流体及涂布在集流体表面的活性物质，活性物质的原料按重量百分比包括：活性材料95.0‑99.0％，粘结剂0.5‑2.5％，导电剂0.5‑2.5％；其中，导电剂包括导电剂A、导电剂B中的至少一种，导电剂A为超导炭黑、乙炔黑、导电石墨、科琴黑中的至少一种；导电剂B为碳纳米管、石墨烯中的至少一种。本发明通过零维材料与一维、二维材料以适宜比例相互组合，使各部分优势互补，发挥协同作用，可针对性的提高电池的活性物质使用量，提高能量密度。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电池极片。

背景技术

导电剂属锂电池辅材范畴，用量较少，但不可替代。导电剂作为锂离子电池材料的重要部分，首要作用是提供电子移动的通道，在活性物质之间、活性物质与集流体之间收集微电流，以减小电极的接触电阻，加速电子的移动速率。此外，导电剂也可以提高极片加工性，促进电解液对极片的浸润，有效提高锂离子在电极材料中的迁移速率，降低极化，从而提高电极的充放电效率和锂电池的使用寿命。导电剂含量太低则电子导电通道少，会导致电极中活性物质利用率低，且不利于大电流充放电；导电剂含量太高则降低了活性物质的相对含量，使电池容量降低，选用合适的导电剂用量可获得较高的放电容量和较好的循环性能。

锂电池正极片已经从开始的炭黑等传统导电剂，到现今的高级导电剂碳纳米管、石墨烯，并已得到广泛的应用，然而各自存在各自的优缺点：导电炭黑属初级粒子属于零维球体，与正极颗粒间为点对点接触且导电系数低，搭建导电网络需求导电剂量较大，不利提高电池能量密度；碳纳米管属一维材料，与正极材料间为点与线的接触，导电系数高，添加少量即可满足电性能要求，但其与炭黑相比极片膨胀率大，不易分散；石墨烯为二维材料与正极材料间为点与面的接触，扩大了正极材料与导电剂的接触，易搭建导电网络，能有效的减小极片内阻，由于其较强的范德华力，易团聚、分散困难。目前，导电剂主要以导电炭黑、石墨烯、碳纳米管与正极材料间构筑“点、线、面”三维协同输运网络。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种锂离子电池极片，本发明通过零维材料与一维、二维材料以适宜比例相互组合，使各部分优势互补，发挥协同作用，可针对性的提高电池的活性物质使用量，提高能量密度。

本发明提出的一种锂离子电池极片，包括集流体及涂布在集流体表面的活性物质，活性物质的原料按重量百分比包括：活性材料95.0-99.0％，粘结剂0.5-2.5％，导电剂0.5-2.5％；

其中，导电剂包括导电剂A、导电剂B中的至少一种，导电剂A为超导炭黑、乙炔黑、导电石墨、科琴黑中的至少一种；导电剂B为碳纳米管、石墨烯中的至少一种。

优选地，当导电剂包括导电剂A和导电剂B时，导电剂A和导电剂B的重量比为1：0.25-4。

优选地，当导电剂B为碳纳米管和石墨烯时，碳纳米管和石墨烯的重量比为1：0.1-10。

优选地，碳纳米管为单壁碳纳米管、双壁碳纳米管、多壁碳纳米管或阵列碳纳米管。

优选地，石墨烯为单层石墨烯、少层石墨烯、多层石墨烯或石墨烯微片。

优选地，碳纳米管的管径为5-25nm，碳纳米管的管长为5-40μm。

优选地，石墨烯的层厚为1-5nm，石墨烯的片径为7-25μm。

优选地，将导电剂B配制成浆料后使用。

优选地，导电剂B的浆料的原料按重量百分比包括：导电剂B 3-10％，分散剂0.5-1.2％，其余为溶剂。

优选地，分散剂为聚乙烯吡咯烷酮或聚偏氟乙烯。

优选地，溶剂为N-甲基吡咯烷酮。