[发明专利]一种正极片和锂离子电池在审
申请号: | 202210086825.4 | 申请日: | 2022-01-25 |
公开(公告)号: | CN114497447A | 公开(公告)日: | 2022-05-13 |
发明(设计)人: | 张健;彭冲 | 申请(专利权)人: | 珠海冠宇电池股份有限公司 |
主分类号: | H01M4/131 | 分类号: | H01M4/131;H01M4/136;H01M10/0525 |
代理公司: | 北京同立钧成知识产权代理有限公司 11205 | 代理人: | 郭晓龙;刘芳 |
地址: | 519180 广东省*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 正极 锂离子电池 | ||
本申请提供一种正极片和锂离子电池。本申请第一方面提供一种正极片,包括正极集流体以及设置在正极集流体至少一个表面的正极活性层,所述正极活性层包括第一正极活性材料和第二正极活性材料,所述第一正极活性材料位于靠近正极集流体一侧,所述第二正极活性材料位于远离正极集流体一侧;所述第一正极活性材料的热稳定性高于所述第二正极活性材料的热稳定性。本申请通过提高靠近正极集流体一侧的第一正极活性材料的热稳定性,避免了因正极活性材料受热分解导致的锂离子电池热失控的问题,从而提高了锂离子电池的安全性。
技术领域
本申请涉及一种正极片和锂离子电池,涉及电池技术领域。
背景技术
锂离子电池因具有平台电压高、能量密度大、无记忆效应、寿命长等优点,而被广泛应用于智能手机、笔记本电脑、蓝牙、穿戴设备等领域,在人们的生活中起到重要的作用。然而锂离子电池在滥用的情况下,特别是在发生针刺等机械滥用时,锂离子电池的正极和负极发生接触短路,会瞬间产生大量的热,引发锂离子电池热失控。
正极和负极存在正极集流体与负极活性层接触、正极集流体与负极集流体接触、正极活性层与负极集流体接触、正极活性层与负极活性层接触四种短路模式,其中,正极集流体与负极活性层接触产热最剧烈,是最容易引起热失控的短路模式。因此,如何提高锂离子电池的安全性受到了越来越多的关注。
发明内容
本申请提供一种正极片,用于提高锂离子电池的安全性。
本申请还提供一种包括上述正极片的锂离子电池,具有较好的安全性。
本申请第一方面提供一种正极片,包括正极集流体以及设置在正极集流体至少一个表面的正极活性层,所述正极活性层包括第一正极活性材料和第二正极活性材料,所述第一正极活性材料位于靠近正极集流体一侧,所述第二正极活性材料位于远离正极集流体一侧;
所述第一正极活性材料的热稳定性高于所述第二正极活性材料的热稳定性。
本申请提供一种正极片,图1为本申请一实施例提供的正极片的结构示意图,如图1所示,该正极片包括正极集流体100和正极活性层200,其中,正极集流体100为薄片状,其具有两个相对的、用于承载正极活性层的表面,具体为正极集流体100的上、下表面,正极活性层200设置在正极集流体100的至少一个表面,即正极集流体100的上表面和/或下表面;正极活性层200用于为锂离子电池提供容量,其包括正极活性材料,经分析研究发现,当正极集流体与负极活性层发生接触短路从而产生大量的热时,靠近正极集流体100的正极活性材料容易受热分解,并产热产气,从而进一步加剧了锂离子电池热失控的风险,基于上述分析,本申请提高了靠近正极集流体100一侧的正极活性材料的热稳定性,即正极活性层200包括第一正极活性材料301和第二正极活性材料302,第一正极活性材料301位于靠近正极集流体100一侧,第二正极活性材料302位于远离正极集流体100一侧,同时,第一正极活性材料301的热稳定性高于第二正极活性材料302的热稳定性,通过提高靠近正极集流体一侧的第一正极活性材料的热稳定性,避免了因正极活性材料受热分解导致的锂离子电池热失控的问题,提高了锂离子电池的安全性。
常规的正极活性材料均使用金属元素进行掺杂,从而提高正极活性材料的循环稳定性,经研究发现,正极活性材料中金属元素的掺杂量与热稳定性也有关,即金属元素的掺杂量越多,热稳定性越好,因此,可以通过调整正极活性材料中金属元素的掺杂量调整其热稳定性,具体地,第一正极活性材料301中金属元素的掺杂量大于第二正极活性材料302中金属元素的掺杂量。
金属元素的掺杂可以为本领域常规技术手段,掺杂所使用的金属元素包括铝、镁、钛、锰、铬、镧、铌、锆中的一种或多种。
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