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一种锂离子电池正极的制备方法

技术摘要:
本发明提供了一种锂离子电池正极的制备方法,所述正极包括位于集流体两侧的活性物质层,所述活性物质层包括位于集流体表面的导电层,位于导电层上的中间层,以及位于中间层上的钝化层,所述导电层包括第一活性物质以及占该第一活性物质30质量%以上导电剂,所述中间层  全部
背景技术:
锂离子电池具有以下特点:高电压、高容量、低消耗、无记忆效应、无公害、体积小、 内阻小、自放电少、循环次数多。锂离子电池被认为是满足便携式电子器件、电动及混合动 力汽车日益增加的能源需求的新型电源。锂离子电池已应用到移动电话、笔记本电脑、摄像 机、数码相机等众多民用及军事领域。
技术实现要素:
本发明提供了一种锂离子电池正极的制备方法,所述正极包括位于集流体两侧的 活性物质层,所述活性物质层包括位于集流体表面的导电层,位于导电层上的中间层,以及 位于中间层上的钝化层,所述导电层包括第一活性物质以及占该第一活性物质30质量%以 上导电剂,所述中间层包括第一活性物质,第二活性物质和第三活性物质;所述钝化层包括 第三活性物质以及占该第三活性物质10质量%以上的无机氧化物,所述第一活性物质的平 均粒径为a,所述第二活性物质的平均粒径为b,所述第三活性物质的平均粒径为c,其中a, b,c满足:b=c r*(a-c);其中r为0.58-0.65之间,a为2.1-2.3微米,c为0.6-0.8微米;在所 述中间层中,其中质量百分含量,第一活性物质、第二活性物质、第三活性物质分别为x,y, z,其中x,y,z满足:x y z=1,y=(1-r)*(x z);x为35%-40%;所述制备方法包括,将配置 第一活性物质浆料,第二活性物质浆料,第三活性物质浆料,导电剂浆料以及无机氧化物浆 料,然后按照各层中各成分的配置导电层浆料,中间层浆料和钝化层浆料,依次涂覆在集流 体上,干燥得到所述正极。 具体的方案如下: 一种锂离子电池正极的制备方法,所述正极包括位于集流体两侧的活性物质层, 所述活性物质层包括位于集流体表面的导电层,位于导电层上的中间层,以及位于中间层 上的钝化层,所述导电层包括第一活性物质以及占该第一活性物质30质量%以上导电剂, 所述中间层包括第一活性物质,第二活性物质和第三活性物质;所述钝化层包括第三活性 物质以及占该第三活性物质10质量%以上的无机氧化物,所述第一活性物质的平均粒径为 a,所述第二活性物质的平均粒径为b,所述第三活性物质的平均粒径为c,其中a,b,c满足:b =c r*(a-c);其中r为0.58-0.65之间,a为2.1-2.3微米,c为0.6-0.8微米;在所述中间层 中,其中质量百分含量,第一活性物质、第二活性物质、第三活性物质分别为x,y,z,其中x, y,z满足:x y z=1,y=(1-r)*(x z);x为35%-40%;所述制备方法包括: 1)向溶剂中依次加入粘结剂和导电剂搅拌均匀,得到导电剂浆料; 2)向溶剂中依次加入粘结剂搅拌均匀,加入无机氧化物颗粒,搅拌均匀,得到无机 氧化物浆料; 4 CN 111554965 A 说 明 书 2/5 页 3)向溶剂中依次加入粘结剂搅拌均匀,加入第一活性物质,搅拌均匀,得到第一活 性物质浆料; 4)向溶剂中依次加入粘结剂搅拌均匀,加入第二活性物质,搅拌均匀,得到第二活 性物质浆料; 5)向溶剂中依次加入粘结剂搅拌均匀,加入第三活性物质,搅拌均匀,得到第三活 性物质浆料; 6)按照导电层的配比,将导电剂浆料加入到第一活性物质浆料中,搅拌均匀,得到 导电层浆料; 7)按照中间层的配比,依次将第二活性物质浆料和第三活性物质浆料加入到第一 活性物质浆料中,再加入导电剂浆料,搅拌均匀,得到中间层浆料; 8)按照钝化层的配比,将无机氧化物浆料加入到第三活性物质浆料中,再加入导 电剂浆料,搅拌均匀,得到钝化层浆料; 9)依次将导电层浆料,中间层浆料和钝化层浆料涂覆在集流体上并干燥,得到所 述正极。 进一步的,所述导电层浆料中各组分的比例为,导电剂:第一活性物质:粘结剂= 30-40:100:3-5。 进一步的,所述中间层浆料中各组分的比例为:活性物质总量:导电剂:粘结剂= 100:3-5:3-5。 进一步的,所述钝化层浆料中各组分的比例为:第一活性物质:无机氧化物:导电 剂:粘结剂=100:10-20:3-5:3-5。 进一步的,其中各层厚度比例,导电层:中间层:钝化层=15-20:100:10-15。 进一步的,所述第一活性物质的平均粒径为2.2微米,所述第二活性物质的平均粒 径为1.6微米,所述第三活性物质的平均粒径为0.7微米。 进一步的,在所述中间层中,其中质量百分含量,第一活性物质、第二活性物质、第 三活性物质分别为36%,27.5%,36.5%。 进一步的,所述第一活性物质为钴酸锂或改性钴酸锂,第二活性物质为锰酸锂或 改性锰酸锂,第三活性物质为磷酸铁锂或改性磷酸铁锂,所述无机氧化物选自二氧化硅,氧 化镁,氧化铝,二氧化锆,二氧化钛。 进一步的,一种锂离子电池正极,其通过所述方法制备得到。 本发明具有如下有益效果: 1)、正极含有导电层,中间层和钝化层,既能够提高电极的倍率性能,能量密度,同 时也能够提高电极的稳定性,提高循环性能。 2)、按照不同层所处的位置加入合适的活性材料,钴酸锂导电性高,与导电剂共混 得到的导电层具有良好的电导率,而磷酸铁锂的稳定性高,安全性好,与无机氧化物颗粒共 混作为钝化层有助于提高电极的稳定性; 3)、中间层中三种活性物质以特定的粒径和组分混合,得到的浆料分散性极好,其 浆料能够达到流变相的状态,具有极高的稳定性,具有极好的涂覆性能,同时如此得到的中 间层具有较高的压实密度,能够提高极片的能量密度。 4)、分别制浆有助于提高各活性物质,导电剂和无机氧化物的分散程度,提高浆料 5 CN 111554965 A 说 明 书 3/5 页 的分散性和涂覆性能。
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