[发明专利]一种正极片和锂离子电池

说明书

本发明提供了一种正极片和锂离子电池。本发明第一方面提供了一种正极片，包括正极集流体、正极活性层和正极耳，所述正极集流体表面分为空箔区和涂覆区，所述空箔区上设置有所述正极耳，所述涂覆区上设置有所述正极活性层；其中，所述正极活性层包括正极活性物质和导电剂，所述正极活性物质的D₅₀从靠近正极耳一侧至远离正极耳一侧逐渐减小，和/或，所述导电剂的含量从靠近正极耳一侧至远离正极耳一侧逐渐提高。本发明提供的正极片，提高了锂离子电池的安全性和循环寿命。

技术领域

本发明涉及一种正极片和锂离子电池，涉及锂离子电池技术领域。

背景技术

随着5G时代的到来以及锂离子电池技术的迅速发展，人们对锂离子电池的快速充电能力和充放电倍率提出了更高的要求，这也使得快充技术成为近年来的研究热点。

锂离子电池充电过程中，锂离子从正极活性层脱出并嵌入负极活性层中，对于快充电池，随着锂离子电池充放电次数的增加容易造成负极片，尤其是靠近负极耳一侧的负极片出现析锂的现象，而析出的锂离子会进一步形成锂枝晶，锂枝晶不仅会戳破正极片和负极片之间的隔膜，导致正极片和负极片发生直接接触而产生电化学短路，降低锂离子电池的安全性，同时也会造成锂离子电池循环跳水、膨胀、鼓气等问题，降低锂离子电池的使用寿命。因此，如何提供一种正极片，从而缓解负极片析锂的问题，提高锂离子电池的安全性和循环寿命受到了越来越多的关注。

发明内容

本发明提供一种正极片，用于缓解负极片，尤其是靠近负极耳区域析锂的问题。

本发明第一方面提供了一种正极片，包括正极集流体、正极活性层和正极耳，所述正极集流体表面分为空箔区和涂覆区，所述空箔区上设置有所述正极耳，所述涂覆区上设置有所述正极活性层；

其中，所述正极活性层包括正极活性物质和导电剂，所述正极活性物质的D₅₀从靠近正极耳一侧至远离正极耳一侧逐渐减小，和/或，所述导电剂的含量从靠近正极耳一侧至远离正极耳一侧逐渐增大。

本发明提供了一种正极片，依据常规正极片结构包括正极集流体、正极活性层和正极耳，图1为本发明一实施例提供的正极片的结构示意图，如图1所示，正极片包括正极集流体101正极活性层102和正极耳103，正极集流体101表面分为空箔区和涂覆区，空箔区上设置有正极耳103，涂覆区上设置有正极活性层102；其中，正极活性层102中包括正极活性物质和导电剂，本发明根据正极耳103设置的位置，将正极活性层102的两端面分为靠近正极耳一侧和远离正极耳一侧，并且正极活性物质的D₅₀从靠近正极耳一侧至远离正极耳一侧逐渐减小，和/或，导电剂的含量从靠近正极耳一侧至远离正极耳一侧逐渐增大，即可以通过改变正极活性物质的D₅₀缓解负极片析锂的问题，具体地，靠近正极耳一侧的正极活性层中正极活性物质的D₅₀最高，随着逐渐远离正极耳103，正极活性物质的D₅₀逐渐减小，远离正极耳一侧的正极活性层中正极活性物质的D₅₀最低；或者，可以通过改变正极活性层中导电剂的含量缓解负极片析锂的问题，具体地，靠近正极耳一侧的正极活性层中导电剂含量最低，随着逐渐远离正极耳103，导电剂的含量逐渐增大，远离正极耳一侧的正极活性层中导电剂的含量最高；或者，可以同时改变正极活性物质的D₅₀和导电剂含量，本领域技术人员可结合实际情况进行选择，此外，正极活性物质的D₅₀和/或导电剂的含量与正极活性层与正极耳的距离可呈线性、曲线、阶梯式关系变化。本发明提供的正极片，由于改变了正极活性层中正极活性物质的平均粒径和/或导电剂的含量，降低了靠近正极耳一侧正极活性层中锂离子的移动速度，降低了正极片靠近正极耳一侧的动力学性能，在快充过程中，降低了靠近正极耳一侧正极活性物质在单位时间内脱出的锂离子数量，从而降低了靠近负极耳一侧负极活性层单位时间内的嵌锂量，缓解了负极片，尤其是靠近负极耳一侧负极片出现析锂的问题，进一步提高了锂离子电池的安全性和循环寿命。