[发明专利]多层电极、多层电极的制备方法及锂离子电池

说明书

本发明揭示了一种多层电极及锂离子电池，其中多层电极，包括集流体、第一导电层以及第二导电层，所述第一导电层和所述第二导电层依次层叠设置于所述集流体的表面，所述第一导电层的面密度小于所述第二导电层的面密度，所述第一导电层的厚度小于所述第二导电层的厚度，所述第二导电层部分嵌入所述第一导电层，降低了电池极片导电层发生的膨胀效应。

技术领域

本发明涉及到电池的技术领域，特别是涉及到一种多层电极、多层电极的制备方法及锂离子电池。

背景技术

锂离子电池作为一种新型储能装置，被广泛地使用在电子产品、电动汽车及电网等领域。锂离子的性能指标如能量密度、充电速率越来越受到产品开发者们的重视。但是，通常来说，能量密度与充电速度存在着一定的矛盾性，即较高的能量密度其充电速度不会太高，较高的充电速度其能量密度不会太高。因此，如何平衡和提高这两项技术指标成为了技术攻关点。

就极片而言，提高能量密度就是提高单位体积里活性物质的含量和提高活性物质的比容量。目前的电极，通常是将导电层利用干法涂覆在集流体表面，为了达到较高的能量密度，将导电层压实得较厚或较实，但是在较厚或者压实较高的情况下，导电层易发生较大的膨胀效应，导致导电层出现析锂等性能衰减和安全问题。

发明内容

本发明的主要目的为提供一种能量密度较高且膨胀效应较小的多层电极。此外，还提供了一种多层电极的制备方法以及锂离子电池。

一种多层电极，包括集流体、第一导电层以及第二导电层，所述第一导电层和所述第二导电层依次层叠设置于所述集流体的表面，所述第一导电层的面密度小于所述第二导电层的面密度，所述第一导电层的厚度小于所述第二导电层的厚度，所述第二导电层部分嵌入所述第一导电层。

在其中一个实施例中，所述第一导电层的面密度为0.5mg/cm²～5mg/cm²；所述第二导电层的面密度为5.5mg/cm²～68mg/cm²。

在其中一个实施例中，所述第一导电层的厚度为8μm～30μm；所述第二导电层的厚度为30μm～350μm。

在其中一个实施例中，所述第一导电层由湿法工艺制成；所述第二导电层由干法工艺制成。

在其中一个实施例中，所述第一导电层包括：第一活性物质、第一导电剂以及第一粘结剂；其中，所述第一活性物质的质量百分比为70％～98％；所述第一粘结剂的质量百分比为1％～28％；所述第一导电剂质量百分比为 1％～5％。

在其中一个实施例中，所述第二导电层包括第二活性物质、第二导电剂以及第二粘结剂；其中，第二活性物质的质量百分比为70％～98％；第二粘结剂质量百分比为1％～28％；第二导电剂的质量百分比为1％～10％。

在其中一个实施例中，还包括第三导电层；所述第三导电层由湿法工艺制成；所述第三导电层设置于所述第二导电层远离所述第一导电层的一侧；且所述第二导电层部分嵌入所述第三导电层。

在其中一个实施例中，所述第一导电层和所述第二导电层均为两个，两个所述第一导电层中的一个和两个所述第二导电层中的一个依次设置在所述集流体的一侧表面上，两个所述第一导电层中的另一个和两个所述第二导电层中的另一个依次设置在所述集流体的另一侧表面上。

一种多层电极的制备方法，包括如下步骤：

将第一原料分散于第一分散剂中形成第一浆液，将所述第一浆液涂布于集流体表面，经过干燥和辊压得到第一导电层，其中，所述第一原料包括第一活性剂、第一导电剂以及第一粘结剂；