[发明专利]一种三明治结构的锂电池正极片及锂离子电池

权利要求书

1.一种三明治结构的锂电池正极片，包括正极集流体和正极活性层，其特征在于，所述正极活性层包括依次涂覆于正极集流体上的导电层、第一活性层和第二活性层，其中：

所述导电层是由导电剂与粘结剂组成的涂层，所述第一活性层为锰酸锂涂层或三元材料涂层，所述第二活性层为磷酸锰铁锂涂层。

2.根据权利要求1所述的一种三明治结构的锂电池正极片，其特征在于，所述导电层的厚度为1～5μm，所述第一活性层的厚度为20～150μm，所述第二活性层的厚度为30～180μm；辊压后的极片总厚度为171±5μm。

3.根据权利要求2所述的一种三明治结构的锂电池正极片，其特征在于，所述导电层中，导电剂与粘结剂的比例为1:1～3。

4.根据权利要求1所述的一种三明治结构的锂电池正极片，其特征在于，所述导电剂选自炭黑导电剂、石墨导电剂、碳纳米管中的一种或多种，所述粘结剂为聚偏氟乙烯。

5.根据权利要求1所述的一种三明治结构的锂电池正极片，其特征在于，所述锰酸锂涂层中，采用的锰酸锂为为容量型锰酸锂，D₅₀为9～18μm；或采用的锰酸锂为单晶锰酸锂，D₅₀为6～12μm；

所述三元材料涂层中，采用的三元材料为NCM811、NCM523中的一种或两种，其D₅₀为8～12μm。

6.根据权利要求1所述的一种三明治结构的锂电池正极片，其特征在于，所述磷酸锰铁锂涂层中，采用的磷酸锰铁锂为改性磷酸锰铁锂，所述改性磷酸锰铁锂的制备方法包括以下步骤：

a.将微米级的磷酸锰铁锂、分散剂进行纳米化，得到纳米级的磷酸锰铁锂浆料；将微米级的固态电解质进行纳米化，得到纳米级固态电解质浆料；

b.将步骤a得到的磷酸锰铁锂浆料和固态电解质浆料烘干，再混合均匀，得到复合材料；

c.将步骤b得到的复合材料在惰性气氛下进行煅烧，得到改性磷酸锰铁锂；

其中，所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚乙烯醇中的一种或多种，其添加量为磷酸锰铁锂的1wt％～5wt％；所述改性磷酸锰铁锂中，固态电解质的含量为0.3wt％～3wt％。

7.根据权利要求6所述的一种三明治结构的锂电池正极片，其特征在于，步骤a中，所述磷酸锰铁锂为LiMn_0.5Fe_0.5PO₄、LiMn_0.6Fe_0.4PO₄、LiMn_0.7Fe_0.3PO₄、LiMn_0.8Fe_0.2PO₄、LiMn_0.9Fe_0.1PO₄中的一种，其D₅₀为1～10μm。

8.根据权利要求6所述的一种三明治结构的锂电池正极片，其特征在于，步骤a中，所述固态电解质为磷酸钛铝锂、钛酸镧锂、锂镧锆氧中的一种，其D₅₀为5～100μm。

9.根据权利要求6所述的一种三明治结构的锂电池正极片，其特征在于，

步骤a中，采用砂磨机进行纳米化，砂磨时使用的氧化锆球的直径为0.3mm，氧化锆球、物料和水的质量比为10∶1∶1，砂磨机的转速为2000r/min，研磨时间为30～120min；

步骤b中，所述烘干温度为100～150℃，烘干时间为30min～2h；

步骤c中，所述惰性气氛为氮气或氩气气氛，煅烧温度为800～1000℃，煅烧时间为4～10小时。

10.一种锂离子电池，包括正极片、负极片、电解液和隔膜，其特征在于，所述正极片为权利要求1～9任一项所述的一种三明治结构的锂电池正极片。