[发明专利]一种多层正极片电极结构及其制备方法、正负极电池结构

说明书

为克服现有技术中提高电池放电倍率性能不能兼顾电池的能量密度，且生产操作复杂需要配套的工艺和设备的问题，本发明提供一种多层正极片电极结构，包括以下结构，第一活性物质层、第二活性物质层以及集流体，第一活性物质层涂布于集流体上，第二活性物质层涂布于第一活性物质层上背离所述集流体的一侧，第一活性物质层包括第一活性物质，第二活性物质层包括第二活性物质，第一活性物质的颗粒D50粒径大于第二活性物质的颗粒D50粒径。同时，本发明还公开了多层正极片电极结构的制备方法和一种正负极电池结构。本发明提供的多层正极片电极结构提高电池放电倍率性能并能兼顾电池的能量密度，而且生产操作简易不需额外配套的工艺和设备。

技术领域

本发明属于锂离子电池材料技术领域，具体涉及一种多层正极片电极结构及其制备方法、正负极电池结构。

背景技术

依靠智能手机和平板电脑等终端应用产品的快速增长，软包锂离子电池市场规模也随之快速增长。但随着终端应用产品普及程度的提高，终端用户对产品的应用体验越来越高。同时电池厂商的市场竞争也日益剧烈，为了抢占更高的市场占有率及新的盈利增长点，不少电池厂商投向了盈利较高，竞争程度较低的高倍率软包电池领域。目前高倍率软包电池主要应用在航拍无人机，电动玩具、电子烟等市场。因此高倍率放电电池技术的积累对企业未来发展有着重要影响。

当前软包电池提升高倍率放电的方法主要有以下两种方法：其中一种，降低电池极片面密度，采用薄涂布的涂布方式和高电导率电解液降低电池的极化，从而提升电池的倍率性能。但此方法对会对电池的能量密度有较大的降低；另外一种，采用多极耳卷绕结构方式，通过降低电池的物理电阻的方式从而提升电池的倍率性能。尽管此方法对电池的能量密度损耗不是很大，但需要配套的工艺和设备。

因此，本发明提供一种电池的高能量密度，生产操作简易不需额外配套的工艺和设备，并能大幅提升电池的放电倍率性能的电极结构。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中提高电池放电倍率性能不能兼顾电池的能量密度，且生产操作复杂需要配套的工艺和设备的问题，提供一种多层正极片电极结构。

本发明解决上述问题所采用的技术方案如下：

一方面，本发明提供了一种多层正极片电极结构，包括以下结构：

第一活性物质层、第二活性物质层以及集流体，第一活性物质层涂布于集流体上，第二活性物质层涂布于第一活性物质层上背离集流体的一侧，第一活性物质层包括第一活性物质，第二活性物质层包括第二活性物质，第一活性物质的颗粒D50粒径大于第二活性物质的颗粒D50粒径。

可选地，第一活性物质的D50粒径为14μm～18μm，第二活性物质的D50粒径为3.5μm～7.5μm。

可选地，第一活性物质层包括以下重量组分：

第一活性物质95～98份、第一导电材料0.5～2份和第一粘结剂1～2份；

第二活性物质层包括以下重量组分：

第二活性物质95～98份、第二导电材料0.5～2份和第二粘结剂1～2份。

可选地，第一活性物质和第二活性物质为钴酸锂材料，钴酸锂材料包括4.2V、4.35V、4.4V、4.45V和4.5V的掺杂改性钴酸锂材料以及体相掺杂+表面包覆钴酸锂材料中的一种，掺杂改性钴酸锂材料包括钴酸锂材料中掺杂元素Mg、Al、Ti和Zr中的一种或多种，体相掺杂+表面包覆钴酸锂材料包括钴酸锂材料中掺杂元素Mg、Al、Ti和Zr的化合物中的一种或多种。

可选地，第一导电材料包括石墨、超级导电炭黑和碳纳米管中的一种或多种，第二导电材料包括石墨、超级导电炭黑和碳纳米管中的一种或多种。

可选地，第一粘结剂为聚偏氟乙烯和第二粘结剂为聚偏氟乙烯。