[发明专利]一种正极极片和锂离子电池

说明书

本申请提供了一种正极极片和锂离子电池。正极极片包括：集流体；第一活性物质层；以及第二活性物质层；其中，第一活性物质层设置于集流体和第二活性物质层之间，第一活性物质层和第二活性物质层均包括粘结剂，第一活性物质层中的粘结剂含量大于第二活性物质层中的粘结剂含量。在本申请中，正极极片中的活性物质采用双层设计，第一活性物质层中粘结剂的含量高于第二活性物质层中粘结剂的含量，既保证了锂离子电池的能量密度，又起到提升活性物质层粘结力和改善锂离子电池的穿钉安全性能的目的。

本申请为2018年02月26日提交中国专利局、申请号为201810163122.0、发明名称为“一种正极极片和锂离子电池”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本申请涉及锂离子电池领域，具体讲，涉及一种正极极片和锂离子电池。

背景技术

市场对锂离子电池安全性的要求越来越高，同时还需要锂离子电池保持较高的能量密度，因此需要切入相应技术元素进行改善，目前改善锂离子电池安全性的常用技术手段均会引起较大的能量密度损失。因此，急需提供一种在较高体积能量密度的条件下，能够显著提高锂离子电池安全性能的技术手段。

发明内容

为了解决现有技术中能量密度和安全性能不能兼顾的缺陷，根据本申请的第一方面，提供了一种正极极片，包括：集流体；第一活性物质层；以及第二活性物质层；其中，所述第一活性物质层设置于所述集流体和所述第二活性物质层之间，所述第一活性物质层和所述第二活性物质层均包括粘结剂，所述第一活性物质层中的粘结剂含量大于所述第二活性物质层中的粘结剂含量。

在上述正极极片中，所述第一活性物质层形成在所述集流体的至少一个表面上。

在上述正极极片中，所述第一活性物质层中粘结剂的含量与所述第二活性物质层中粘结剂的含量之比为1.1～4。

在上述正极极片中，所述第二活性物质层中粘结剂的重量百分含量为0.1％～5％。

在上述正极极片中，所述粘结剂选自聚偏二氟乙烯、偏氟乙烯-氟化烯烃的共聚物、聚四氟乙烯、羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶、聚氨酯、氟化橡胶、聚乙烯醇中的至少一种及其组合。

在上述正极极片中，所述第一活性物质层中的粘结剂和所述第二活性物质层中的粘结剂各自相同或不同。

在上述正极极片中，所述第一活性物质层还包括正极活性物质和导电剂，所述正极活性物质包括钴酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、磷酸铁锂、锰酸锂中的一种或多种的组合，需要说明的是以上正极活性物质包括现有技术中经过掺杂和/或包覆处理的正极活性物质。所述导电剂选自导电炭黑、碳纳米管、导电石墨、石墨烯中的一种或多种的组合。

在上述正极极片中，所述第二活性物质层还包括正极活性物质和导电剂，所述正极活性物质包括钴酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、磷酸铁锂中的一种或多种的组合，需要说明的是以上正极活性物质包括现有技术中经过掺杂和/或包覆处理的正极活性物质。所述导电剂选自导电炭黑、碳纳米管、导电石墨、石墨烯中的一种或多种的组合。

根据本申请的第二方面，还提供了一种锂离子电池，其中，包括根据本申请的第一方面所述的正极极片。

在上述锂离子电池中，还包括：电解液，含有负极活性物质的负极极片以及隔离膜，所述负极活性物质选自天然石墨、人造石墨、中间相碳微球、硬碳、软碳、硅、硅-碳复合物、Li-Sn合金、Li-Sn-O合金、Sn、SnO、SnO₂、尖晶石结构的锂化TiO₂-Li₄Ti₅O₁₂、Li-Al合金中的一种或多种的组合。