[发明专利]正极极片、正极极片的制备方法、电池和用电设备

说明书

本申请公开了一种正极极片、正极极片的制备方法、电池和用电设备。正极极片包括基层和活性层；活性层位于基层上，活性层包括正极活性材料和有机化合物类添加剂，有机化合物类添加剂能够溶解于电解液中。通过上述方式，本申请能够在提高电池的能量密度的基础上，兼顾充电倍率；离子传输效率，浸润效果等。

技术领域

本申请涉及新能源技术领域，特别是涉及正极极片、正极极片的制备方法、电池和用电设备。

背景技术

一般地，提高电极极片的厚度能够提高电池能量密度，但是极片变厚是会显著降低活性离子传输速率，并会伴发电解液浸润不良的风险。

发明内容

本申请主要解决的技术问题是提供一种正极极片、正极极片的制备方法、电池和用电设备，能够在提高电池的能量密度的基础上，兼顾充电倍率；离子传输效率，浸润效果等。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种正极极片，正极极片包括基层和活性层；活性层位于基层上，活性层包括正极活性材料和有机化合物类添加剂，有机化合物类添加剂能够溶解于电解液中。通过这种设置，当正极极片浸泡于电解液中时，添加剂能够溶解到电解液中，使得活性层中形成孔隙，即能够提高正极极片的孔隙率，进而提高活性离子的迁移速率；同时原本被添加剂占据的位置会被电解液填充，可显著增加活性材料与电解液的接触面积，进而提高电解液的浸润效果。进一步地，所选用添加剂为有机化合物类物质，在正极极片的制备过程中，使得添加剂与正极浆料的相溶性比较好，能够使添加剂均匀的溶解并分散在正极浆料中，以在形成活性涂层时，提高添加剂在活性层中的分布均匀性，进而提升正极极片中孔隙的分布均匀性，更大程度的提高极片的浸润效果和离子运输速率。

在一实施方式中，有机化合物类添加剂的沸点大于150 ℃，且有机化合物类添加剂的熔点大于30 ℃。通过这种设置，在电极的烘干过程中添加剂不会挥发掉；且在极片冷却到室温后呈固态，以防正极活性层中液相成分过多而影响活性层的机械稳定性，导致极片出现强度低的问题。

在一实施方式中，有机化合物类添加剂能够溶解于极性有机溶剂中。通过这种设置，能够提高添加剂在电解液中的溶解度和溶解速度；提高添加剂在正极浆料中的溶解性，使添加剂完全地、均匀地溶解于正极浆料中，进而提高添加剂在正极活性层中的分布均匀性。

在一实施方式中，极性有机溶剂包括N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二乙基甲酰胺、二甲亚砜、吡啶和四氢呋喃中的一种或几种。能够提高有机类添加剂在正极浆料中的溶解性，使添加剂完全地、均匀地溶解于正极浆料中，进而提高添加剂在正极活性层中的分布均匀性。

在一实施方式中，有机化合物类添加剂包括电解液所用溶剂和/或电解液所用添加剂。能够使添加剂溶解在电解液中时充当电解液添加剂，改善电池性能，或者充当电解液助溶剂补充电解液，减小电池因电解液消耗造成寿命降低的风险。

在一实施方式中，有机化合物类添加剂包括碳酸乙烯酯、1,3-丙烷磺酸内酯中的一种或多种。这两种物质在电解液中含量较高；能够提高添加剂的添加量，能够提高浸润后正极极片的孔隙率；且其溶解进电解液后，不会影响电池性能。

在一实施方式中，电解液包括碳酸酯类溶剂、醚类溶剂中的一种或多种。能够利于活性离子的传输，降低电极表面副反应，提高电池稳定性。

在一实施方式中，活性层的厚度为80-200 μm；可选为120-165 μm。能够提高电池的能量密度。

在一实施方式中，添加剂占活性层的重量比例为0.2%~1%。通过调控添加剂的添加量能够调控所得正极极片的孔隙率，进而能够改善离子迁移速率和电解液浸润效果。