[发明专利]一种正极极片及包括该正极极片的锂离子电池

说明书

本发明提供一种锂离子电池正极极片及其制备方法，所述正极极片包括正极集流体、安全层、导电层和活性物质层，所述安全层中的第一正极活性物质在100％SOC下的热分解温度T1大于等于所述活性物质层中的第二正极活性物质在100％SOC下的热分解温度T2；通过使用新型的多层涂布极片结构设计，比目前常规两层涂布结构的极片具有更安全性和更优异的循环性能；使用多层涂布技术，利用导电层的高导电性可以改善正极极片中安全层和活性物质层在循环过程中由于电子导电性能差导致的界面问题，从而在保证高能量密度锂离子电池安全的同时还能进一步改善锂离子电池的循环性能以及循环过程中的DCIR增长变化率大的问题。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种正极极片及包括该正极极片的锂离子电池。

背景技术

动力电池和高电压数码电池目前在快速发展，且广泛应用于手机、笔记本电脑、平板电脑、蓝牙小电池等3C消费数码领域和电动汽车领域。不管是数码还是动力领域对锂离子电池安全性能的要求越来越高。近年来数码锂离子电池的体积能量密度和质量能量密度发展已经快达到材料的极限，由于高电压钴酸锂(≥4.4V)和高镍材料本身的安全性能较差，因此其对应电池的安全性能变差，且锂离子电池使用易燃的有机溶剂作为电解液溶剂，存在安全方面的隐患。

不仅如此，锂离子电池的安全性能和循环性能是电池的两个重要性能指标，现有的底涂模式的锂离子电池在取得较好的安全性能时，往往是以牺牲锂离子电池的循环性能为代价的，因为底涂涂层在解决安全问题时往往会出现直流内阻偏大的情况，从而影响锂离子电池的循环性能，因此，如何实现同时兼顾安全性能和循环性能是锂离子电池研究过程中急需解决的问题。

发明内容

为了改善现有技术的不足，本发明提供一种正极极片及包括该正极极片的锂离子电池，所述正极极片包括正极集流体、安全层、导电层和活性物质层；所述安全层、导电层和活性物质层依次设置在正极集流体的第一表面，以及进一步地依次设置在与第一表面相对的第二表面；具有上述结构的正极极片能解决高能量密度锂离子电池的所面临的安全性问题，且避免出现循环过程中的直流内阻(DCIR)增长变化率大和循环性能变差的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种正极极片，其中，所述正极极片包括正极集流体、安全层、导电层和活性物质层；所述安全层设置在正极集流体的第一表面，所述导电层设置在安全层的表面，所述活性物质层设置在导电层的表面；

所述安全层包括第一正极活性物质，所述活性物质层包括第二正极活性物质；其中，所述安全层中的第一正极活性物质在100％SOC(满电)下的热分解温度(DSC)T1大于等于所述活性物质层中的第二正极活性物质在100％SOC(满电)下的热分解温度(DSC)T2，即安全层中第一正极活性物质的热稳定性要高于活性物质层中第二正极活性物质的热稳定性。

根据本发明，所述安全层中的第一正极活性物质在100％SOC下的热分解温度T1与所述活性物质层中的第二正极活性物质在100％SOC下的热分解温度T2的差值T1-T2满足：T1-T210℃。

根据本发明，所述安全层还包括第一导电剂和第一粘结剂；所述活性物质层还包括第三导电剂和第三粘结剂。

根据本发明，所述导电层包括第二导电剂和第二粘结剂。

根据本发明，所述正极集流体选自铝箔。

根据本发明，所述正极集流体的厚度为8-12μm。

根据本发明，所述安全层的厚度为1-10μm，优选为1-5μm，例如为1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm或10μm。