一种正极片及其制备方法、电池及其制备方法与流程

本发明涉及锂离子电池，具体的，涉及一种正极片及其制备方法、电池及其制备方法。

背景技术：

1、锂离子电池具有相对较高的能量密度，循环寿命，环境友好等优势，在数码产品和电动汽车等方面有广泛的应用。但随着锂离子电池的大规模应用，大众对其能量密度需求越来越高。

2、当前磷酸铁锂电池的能量密度逐渐接近其极限，混合三元材料可显著改善电池的能量密度，但混合体系电池面临安全性能恶化等问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请实施例为解决背景技术中存在的至少一个问题而提供一种正极片及其制备方法、电池及其制备方法。

2、第一方面，本申请实施例提供了一种正极片，包括：

3、集流体；

4、第一涂层，设置在所述集流体沿厚度方向上的至少一个表面上，所述第一涂层包括第一磷酸铁锂和第一三元材料；

5、第二涂层，设置在所述第一涂层的远离所述集流体的表面上，所述第二涂层包括第二磷酸铁锂和第二三元材料；

6、所述第一磷酸铁锂和所述第二磷酸铁锂不同，所述第一三元材料和所述第二三元材料不同。

7、结合本申请的第一方面，在其中的一些实施方式中，所述正极片满足以下条件中的至少一项:

8、（1）所述第一磷酸铁锂和第一三元材料的粉末电阻率比值为1:（50~100）；

9、（2）所述第二磷酸铁锂和第二三元材料的dv50粒径比值为1:（2.5~4.5）。

10、结合本申请的第一方面，在其中的一些实施方式中，所述正极片满足以下条件中的至少一项:

11、（1）所述第一磷酸铁锂的粉末电阻率为5ω·cm~15ω·cm；

12、（2）所述第一三元材料的粉末电阻率为250ω·cm~1500ω·cm；

13、（3）所述第二磷酸铁锂的dv50粒径为0.5μm~2μm；

14、（4）所述第二三元材料的dv50粒径为1.5μm~7μm。

15、结合本申请的第一方面，在其中的一些实施方式中，所述正极片满足以下条件中的至少一项:

16、（1）所述第一涂层和所述第二涂层的厚度比为1:（1~3）；

17、（2）所述第一涂层的厚度为30μm~100μm；

18、（3）所述第二涂层的厚度为30μm~100μm。

19、第二方面，本申请实施例提供了一种正极片的制备方法，包括以下步骤:

20、将第一磷酸铁锂，第一三元材料，第一粘结剂，第一导电剂和第一分散剂以及适量的溶剂混合均匀得到第一正极浆料；

21、将第二磷酸铁锂，第二三元材料，第二粘结剂，第二导电剂和第二分散剂以及适量的溶剂混合均匀得到第二正极浆料；

22、将第一正极浆料涂覆到集流体上，烘干后得到第一涂层；在第一涂层远离集流体的表面均匀涂覆第二正极浆料，烘干辊压后得到正极片；

23、其中，所述第一磷酸铁锂和所述第二磷酸铁锂不同，所述第一三元材料和所述第二三元材料不同。

24、结合本申请的第二方面，在其中的一些实施方式中，所述制备方法满足以下条件中的至少一项:

25、（1）所述第一三元材料和第二三元材料均包括镍钴锰酸锂和镍钴铝酸锂中的至少一种；

26、（2）所述第一三元材料中镍元素在三元金属中摩尔占比为40%~80%；

27、（3）所述第一三元材料中包括单晶材料和多晶材料，所述多晶材料在第一三元材料中的质量占比＜30%；

28、（4）所述第二三元材料中镍元素在三元金属中摩尔占比为55%~95%；

29、（5）所述第二三元材料中包括单晶材料和多晶材料，所述单晶材料在第二三元材料中的质量占比＜30%。

30、结合本申请的第二方面，在其中的一些实施方式中，所述制备方法满足以下条件中的至少一项:

31、（1）所述第一磷酸铁锂和第二磷酸铁锂均包括具有表面包覆层的磷酸铁锂，其中，磷酸铁锂本体、包覆层中的至少一者包含掺杂元素；

32、（2）所述第一三元材料在第一磷酸铁锂和第一三元材料的质量和中的占比为5%~15%；

33、（3）所述第二磷酸铁锂在第二磷酸铁锂和第二三元材料的质量和中的占比为5%~15%。

34、结合本申请的第二方面，在其中的一些实施方式中，所述制备方法满足以下条件中的至少一项:

35、（1）所述第一导电剂和第二导电剂均包括石墨、炭黑或碳纳米管中的至少一种；

36、（2）所述第二磷酸铁锂，第二三元材料，第二粘结剂，第二导电剂和第二分散剂的质量比为（9~10）:（85~86）:（1~3）:（1.5~3.5）:（0.1~0.3）。

37、（3）所述第一磷酸铁锂，第一三元材料，第一粘结剂，第一导电剂和第一分散剂的质量比为（85~86）:（9~10）:（1~3）:（1.5~3.5）:（0.1~0.3）。

38、第三方面，本申请实施例提供了一种电池，包括所述的正极片或采用所述制备方法得到的正极片，所述电池还包括负极片、隔膜和电解质。

39、第四方面，本申请实施例提供了一种电池的制备方法，包括以下步骤:

40、提供负极片；

41、将所述正极片与负极片和隔膜组装成干电芯，置于铝塑袋中烘烤，注入电解液，经过化成分容得到电池。

42、与现有技术相比，本申请实施例具有以下有益效果：

43、本申请实施例提供的正极片及其制备方法、电池及其制备方法，正极片包括：集流体；第一涂层，设置在所述集流体沿厚度方向上的至少一个表面上，所述第一涂层包括第一磷酸铁锂和第一三元材料；第二涂层，设置在所述第一涂层的远离所述集流体的表面上，所述第二涂层包括第二磷酸铁锂和第二三元材料；所述第一磷酸铁锂和所述第二磷酸铁锂不同，所述第一三元材料和所述第二三元材料不同。本申请实施例中，通过功能分区的双层结构设计，同时实现电池安全性能提升、倍率性能保障与极片压实密度提高，解决了单一混合正极体系无法同时兼顾安全、能量与功率性能的技术矛盾。通过限定第一涂层的粉阻比值范围与第二涂层的粒径比值范围，精准调控底层导电网络与表层颗粒堆积状态，使极片在安全性能、倍率性能与压实密度三者间达到最优平衡。

44、本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

1.一种正极片，其特征在于，包括集流体；

2.根据权利要求1所述正极片，其特征在于，所述正极片满足以下条件中的至少一项:

3.根据权利要求1所述正极片，其特征在于，所述正极片满足以下条件中的至少一项:

4.根据权利要求1所述正极片，其特征在于，所述正极片满足以下条件中的至少一项:

5.一种正极片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:

6.根据权利要求5所述正极片的制备方法，其特征在于，所述制备方法满足以下条件中的至少一项:

7.根据权利要求5所述正极片的制备方法，其特征在于，所述制备方法满足以下条件中的至少一项:

8.根据权利要求5所述正极片的制备方法，其特征在于，所述制备方法满足以下条件中的至少一项:

9.一种电池，其特征在于，包括权利要求1~4任一项所述的正极片或采用权利要求5~8任一项所述制备方法得到的正极片，所述电池还包括负极片、隔膜和电解质。

10.一种根据权利要求9所述电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: