[发明专利]锂电池正极极片及其制备方法与采用该正极极片的锂电池

权利要求书

1.一种锂电池正极极片，包括正极集流体及正极涂覆层，其特征在于，所述正极集流体具有相对的两个表面，所述正极集流体的至少一个表面涂覆有所述正极涂覆层；所述正极涂覆层包括从正极集流体一侧向外分布的第一涂覆层、第二涂覆层和第三涂覆层；其中正极涂覆层总厚度为200±10μm，第一涂覆层为20±5μm，第一涂覆层厚度∶第二涂覆层厚度∶第三涂覆层厚度＝1∶4∶5；所述第一涂覆层的活性物质为石墨烯，第二涂覆层的活性物质为Li[Li_x/3Mn_2x/3·M_1-x]O₂，其中0＜x≤1，M为Mn、Ni、Co或镍锰合金；第三涂覆层的活性物质为LiNi_1-y-zCo_yMn_zO₂，其中0≤y＜1，0≤z＜1，0≤y+z＜1。

2.如权利要求1所述的锂电池正极极片，其特征在于，所述第一涂覆层、第二涂覆层和第三涂覆层内含粘结剂，以质量比计，所述第一涂覆层中含有石墨烯的量为85％-89％，第二涂覆层中含有Li(Li_1/3Mn_2/3)O₂的量为93.8％-96.5％，第三涂覆层中含有Li(Ni_0.8Co_0.1Mn_0.1)O₂的量为96.7％-97.6％；其中，Li(Li_1/3Mn_2/3)O₂的D₅₀粒径为3.5-4.3μm。

3.如权利要求2所述的锂电池正极极片，其特征在于，所述粘结剂包括聚偏二氟乙烯、聚六氟丙烯-聚偏二氟乙烯的共聚物、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚环氧乙烷、聚乙烯吡咯烷酮、烷基化聚环氧乙烷、聚乙烯基醚、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯腈、聚乙烯基吡啶、丁苯橡胶和丙烯腈-丁二烯橡胶中的至少一种。

4.如权利要求2所述的锂电池正极极片，其特征在于，第二正极活性物质涂覆层和第三正极活性物质涂覆层内含碳材料，所述碳材料包括但不限于碳纳米管、石墨、乙炔黑、炭黑、纳米导电碳、气相生长碳纤维、炭黑、乙炔黑、导电石墨、石墨烯、科琴黑或碳纤维。

5.如权利要求1-4任一项所述锂电池正极极片的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括在正极集流体的至少一个表面上涂布所述的第一涂覆层，经烘干后在第一涂覆层上涂布所述的第二涂覆层，经烘干后在第二涂覆层上涂布所述的第三涂覆层，再通过烘干、辊压、分切得到正极极片。

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，在涂布所述第一涂覆层、第二涂覆层和第三涂覆层时，涂布的石墨烯浆料、Li(Li_1/3Mn_2/3)O₂浆料和Li(Ni_0.8Co_0.1Mn_0.1)O₂浆料中含有溶剂，所述溶剂包括N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N，N-二甲基氨基丙胺、环氧乙烷和四氢呋喃中的至少一种；石墨烯浆料的粘度为3000±1000cp。

7.一种锂电子电池，其特征在于，包含权利要求1-4任一项所述锂电池正极极片。

8.如权利要求7所述的锂电子电池，其特征在于，还包括负极片，所述负极片包括负极集流体及负极涂覆层，所述负极集流体具有相对的两个表面，所述负极涂覆层在所述正极集流体的至少一个表面上，所述负极集流体为铜箔；所述负极涂覆层的活性物质为石墨、硅碳和硅氧的一种。