[发明专利]一种三层结构正极极片及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种三层结构正极极片，其特征在于：所述三层结构正极极片由第一层涂层极片、第二层涂层极片和第三层涂层极片组成，其中第一层涂层极片由正极浆料涂覆在正极集流体表面制得，第二层涂层极片由磷酸铁锂浆料涂覆在第一层涂层极片表面制得，第三层涂层极片由陶瓷浆料涂覆在第二层涂层极片表面制得。

2.权利要求1所述的三层结构正极极片的制备方法，其特征在于，步骤如下：

(1)第一层涂层极片：将三元正极活性材料分别与导电剂、粘结剂、有机溶剂混合制备得到三元正极活性浆料；然后将三元正极活性浆料均匀涂覆在正极集流体上，干燥、辊压得到第一层涂层极片；

(2)第二层涂层极片：将磷酸铁锂、粘结剂、导电剂、有机溶剂配制成磷酸铁锂浆料，然后将制得的磷酸铁锂浆料涂覆于步骤(1)所得的第一层涂层极片上，干燥、辊压得到第二层涂层极片；

(3)第三层涂层极片：将氧化物陶瓷粉末、粘结剂、分散剂、有机溶剂配制成陶瓷浆料，然后将制得的陶瓷浆料涂覆于步骤(2)所得的第二层涂层极片上，干燥、辊压得到第三层涂层极片，即得到三层结构正极极片。

3.根据权利要求2所述的三层结构正极极片的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中三元正极活性材料为镍钴锰酸锂材料；三元正极活性浆料的固含量为65～75％，三元正极活性浆料的粘度为5000～8000mPa·s。

4.根据权利要求2或3所述的三层结构正极极片的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)第一层涂层极片的厚度为120μm～140μm。

5.根据权利要求4所述的三层结构正极极片的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中磷酸铁锂浆料的固含量为50％～60％，磷酸铁锂浆料的粘度为200～300mPa·s，第二层涂层极片的厚度为10μm～15μm。

6.根据权利要求3或5所述的三层结构正极极片的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中氧化物陶瓷为氧化铝、氧化硅、氧化锆或锂镧锆氧中的任意一种或多种；分散剂为十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇或聚氧乙烯中的任意一种或多种。

7.根据权利要求6所述的三层结构正极极片的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中氧化物陶瓷粉末的质量为第三层涂层极片质量的95％，余量为粘结剂和分散剂；陶瓷浆料的固含量为20～30％，陶瓷浆料的粘度为200～300mpa·s；陶瓷粉末的最大粒径为200nm～100μm。

8.根据权利要求7所述的三层结构正极极片的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中第三层涂层极片的厚度为5μm～10μm，第三层涂层极片的面积大于第一层涂层极片和第二层涂层极片的面积，三层结构正极极片四周边缘处第三层涂层极片宽度不超出第一层涂层极片和第二层涂层极片2mm。

9.根据权利要求2-3、5或7-8任一项所述的三层结构正极极片的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)中有机溶剂为N-甲基吡咯烷酮。

10.权利要求1所述的三层结构正极极片在锂离子电池领域的应用。