[发明专利]锂离子电池电极及其制备方法和锂离子电池

权利要求书

1.一种锂离子电池电极，其特征在于，所述锂离子电池电极由集流体和位于集流体上的多层依次相互叠置的单层膜片构成；所述多层大于2层；

每层单层膜片的电极活性材料具有不同的材料粒径，每层单层膜片中电极活性材料的粒径分布范围不大于10%；

由集流体一侧向外侧，所述多层依次相互叠置的单层膜片的电极活性材料的平均粒径逐渐增大，且相邻两层单层膜片中，平均粒径的尺寸差异不小于50%；

每层所述单层膜片还包括：导电剂和粘结剂；

所述多层依次相互叠置的单层膜片的固含量、导电剂含量和粘结剂含量均由靠近集流体一侧向外侧呈递减分布；

所述多层依次相互叠置的单层膜片的固含量、导电剂含量和粘结剂含量具体为：

最靠近集流体一侧的单层膜片中的固含量为70%～90%，导电剂含量为5%～10%、粘结剂含量为5%～10%；最外侧的单层膜片中的固含量为45%～70%，导电剂含量为2%～5%、粘结剂含量为2%～5%。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池电极，其特征在于，所述多层依次相互叠置的单层膜片的总厚度为200μm～1000μm；各单层膜片中电极活性材料的粒径的总体范围为5μm～300μm。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池电极，其特征在于，所述每层单层膜片中电极活性材料的粒径分布范围为：

该层单层膜片中，电极活性材料的最大粒径与最小粒径之差与平均粒径的比值。

4.根据权利要求1所述的锂离子电池电极，其特征在于，所述相邻两层单层膜片中，平均粒径的尺寸差异为：

靠近集流体一侧的单层膜片与外侧相邻的单层膜片的电极活性材料的平均粒径之差的绝对值，与靠近集流体一侧的单层膜片的电极活性材料的平均粒径的比值。

5.根据权利要求1所述的锂离子电池电极，其特征在于，所述每层单层膜片的电极活性材料包括：LiCoO₂、LiMn₂O₄、LiFePO₄、LiNi_xCo_yMn_1-x-yO₂(NMC)、LiNi_0.80Co_0.15Al_0.05O₂(NCA)、富锂锰基材料中的一种或几种；其中LiNi_xCo_yMn_1-x-yO₂中x，y分别为摩尔分数，0＜x＜1，0＜y＜1；

所述导电剂具体包括碳纳米管和/或碳纤维；

所述粘结剂具体包括聚偏氟氯乙烯PVDF。

6.一种上述权利要求1-5任一所述的锂离子电池电极的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

采用多层共挤涂覆方式，以一定的泵速在集流体上同时进行多膜层涂布，以形成相互叠置的多层膜；其中每层膜的电极活性材料具有不同的材料粒径，每层膜中电极活性材料的粒径分布范围不大于10%；由集流体一侧向外侧，依次相互叠置的多层膜的电极活性材料的平均粒径逐渐增大，且相邻两层膜中，平均粒径的尺寸差异不小于50%；

涂布完成后，在烘箱中90℃～120℃的下进行干燥，并对极片进行辊压，得到所述锂离子电池电极。

7.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包括上述权利要求1-5中任一项所述的锂离子电池电极。