[发明专利]一种复合电极极片制备方法及其复合电极极片和锂离子电池

权利要求书

1.一种复合电极极片制备方法，其特征是：将锂离子正极的单晶颗粒材料浆料和二次球颗粒材料浆料分层涂布在集流体上制备正极极片，双层涂布极片碾压后制成复合电极极片，具体步骤如下：

步骤一、配制单晶材料浆料：将单晶材料、导电剂和粘结剂均匀分散于溶剂中制成单晶材料浆料，其中各组分质量比为单晶材料：导电剂：粘结剂＝X:Y:(1-X-Y)，其中0.9≤X≤0.98，0.005≤Y≤0.05；

步骤二、配制二次球颗粒材料浆料，将二次球颗粒材料、导电剂和粘结剂均匀分散于溶剂中制成二次球颗粒材料浆料，其中各组分质量比为二次球材料：导电剂：粘结剂＝A:B:(1-A-B)，其中0.9≤A≤0.98；0.01≤B≤0.05；

步骤三、将步骤一制备的单晶材料浆料均匀涂布在集流体上，烘干后形成单晶材料层；将步骤二制备的二次球颗粒材料浆料均匀涂覆到单晶材料层上形成二次球颗粒材料层，烘干后形成双层涂布极片，将双层涂布极片碾压后制成复合电极极片，其中烘干温度为80℃-120℃，烘干时间为5-15min。

2.根据权利要求1所述的复合电极极片制备方法，其特征是：步骤1所述单晶材料为镍钴锰酸锂，分子式为LiNi_xCo_yMn_zO₂，其中0.5≤x≤0.96；0.02≤y≤0.25，所述镍钴锰酸锂的粒径为0.5-10μm；比表面积为0.1-1.5m²/g；振实密度≥2.1g/cm³。

3.根据权利要求1所述的复合电极极片制备方法，其特征是：步骤2所述二次球颗粒材料为镍钴锰酸锂或镍钴铝酸锂，分子式为LiNi_aCo_bMn_1-a-bO₂，其中0.5≤a≤0.96；0.02≤b≤0.25或LiNi_aCo_bAl_1-a-bO₂，其中0.8≤a≤0.96；0.02≤b≤0.15；所述二次球颗粒材料的粒径3-30μm；比表面积为0.1-2m²/g；振实密度≥2.1g/cm³。

4.根据权利要求1所述的复合电极极片制备方法，其特征是：所述导电剂为石墨、炭黑、石墨烯、活性炭极和碳纳米管中的一种或多种的组合。

5.根据权利要求1所述的复合电极极片制备方法，其特征是：所述粘结剂为聚偏二氟乙烯、羧甲基纤维素和丁苯橡胶中的一种或多种的组合。

6.根据权利要求1所述的复合电极极片制备方法，其特征是：所述复合电极极片的单晶材料层在单位面积集流体上的涂覆质量为m₁，二次球颗粒材料层在单位面积集流体铝箔上的涂覆质量为m₂，其涂布质量比N＝m₁/m₂，其中0.05≤N1；所述单晶材料层的涂布面密度可为50-400g/m²；所述单晶材料层的厚度为5-300μm；所述二次球颗粒材料层的涂布面密度为50-400g/m²；所述二次球颗粒材料层的厚度为5-300μm。

7.根据权利要求1所述的复合电极极片制备方法，其特征是：所述集流体采用铝箔材料。

8.一种复合电极极片，其特征是：如权利要求1-6任一项制备的复合电极极片包括自下而上依次涂覆的铝箔集流体、单晶材料层和二次球颗粒材料层，构成双层涂布极片结构的复合电极极片。

9.一种锂离子电池，其特征是：其包括权利要求1-6任一项制备的复合电极极片。