本發(fā)明屬于電池，涉及一種正極極片及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、二次電池如鋰離子電池，因其高能量密度、長循環(huán)壽命及無記憶效應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于智能手機(jī)、穿戴設(shè)備、消費(fèi)級無人機(jī)以及電動汽車等領(lǐng)域。隨著鋰離子電池在上述領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用，市場對鋰離子電池性能的要求越來越高。

2、但是，鋰離子電池正極極片常采用的粘結(jié)劑為pvdf(聚偏氟乙烯)，pvdf的耐高壓性差，且聚偏氟乙烯是通過與電極其他部分通過f原子形成的弱范德華力相互作用而實(shí)現(xiàn)粘接，粘結(jié)能力較弱，且整個極片的電導(dǎo)率較低，因此，不僅不適用于高電壓體系，且會影響電池的循環(huán)等性能。

3、因此，需要提供一種正極極片，其能夠適應(yīng)高電壓體系，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性高、具備優(yōu)良的電導(dǎo)率且能夠提升電池的循環(huán)穩(wěn)定性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種正極極片及其制備方法與應(yīng)用，所述正極極片通過采用as樹脂和聚乙烯醇縮丁醛作為復(fù)合粘結(jié)劑，不僅能夠有效粘結(jié)，保護(hù)正極材料不受電解液腐蝕，同時還能提升正極極片的機(jī)械性能等，從而進(jìn)一步提升電池的循環(huán)性能。

2、為達(dá)到此發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

3、第一方面，本發(fā)明提供了一種正極極片，所述正極極片包括正極活性層，所述正極活性層包括正極活性材料、復(fù)合粘結(jié)劑和復(fù)合導(dǎo)電劑；

4、所述復(fù)合粘結(jié)劑包括as樹脂和聚乙烯醇縮丁醛。

5、優(yōu)選地，所述as樹脂和聚乙烯醇縮丁醛的質(zhì)量比為(2:8)～(7:3)，優(yōu)選為(4:6)～(6:4)。

6、優(yōu)選地，所述復(fù)合導(dǎo)電劑包括第一導(dǎo)電劑和第二導(dǎo)電劑，所述第一導(dǎo)電劑包括碳納米管和/或碳纖維，所述第二導(dǎo)電劑包括多孔碳-石墨烯復(fù)合材料。

7、優(yōu)選地，所述復(fù)合導(dǎo)電劑中，所述第二導(dǎo)電劑的含量為30-70wt％。

8、優(yōu)選地，所述第一導(dǎo)電劑包括碳納米管和碳纖維；

9、優(yōu)選地，所述復(fù)合導(dǎo)電劑中，所述碳納米管和碳纖維的質(zhì)量比為(2:8)～(8:2)。

10、優(yōu)選地，所述正極活性材料的脫鋰截止電位≥4.4v。

11、優(yōu)選地，所述正極活性材料包括鎳錳酸鋰材料、富鋰錳基正極材料、鈷酸鋰或三元正極材料中的任意一種或至少兩種的組合。

12、優(yōu)選地，所述正極活性材料、復(fù)合粘結(jié)劑和復(fù)合導(dǎo)電劑的質(zhì)量比為(80～97):(1.5～10):(1.5～10)。

13、第二方面，本發(fā)明提供了一種如第一方面所述正極極片的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：

14、(1)將正極活性材料、復(fù)合粘結(jié)劑、復(fù)合導(dǎo)電劑和溶劑混合，得到正極漿料；

15、(2)將步驟(1)所述正極漿料涂覆在集流體的至少一側(cè)表面，得到所述正極極片。

16、第三方面，本發(fā)明提供了一種電池，所述電池包括如第一方面所述的正極極片。

17、相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果：

18、本發(fā)明采用as樹脂和聚乙烯醇縮丁醛作為復(fù)合粘結(jié)劑，一方面，as樹脂具有大量的腈基，能與活性物質(zhì)之間形成氫鍵，實(shí)現(xiàn)有效的粘結(jié)，并且能在正極顆粒表面形成均勻的納米涂層，保護(hù)正極材料不受電解液腐蝕，阻止寄生反應(yīng)的發(fā)生，此外as樹脂中的苯基具有較強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度，有助于電極的機(jī)械強(qiáng)度提升，減緩活性物質(zhì)的膨脹，從而有利于電池循環(huán)性能的提升，還使得復(fù)合粘結(jié)劑的離子傳導(dǎo)性能和熱力學(xué)性能得到提升；另一方面，聚乙烯醇縮丁醛則能夠使極片具有良好的柔性，避免as樹脂帶來的脆片問題。

技術(shù)特征：

1.一種正極極片，其特征在于，所述正極極片包括正極活性層，所述正極活性層包括正極活性材料、復(fù)合粘結(jié)劑和復(fù)合導(dǎo)電劑；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正極極片，其特征在于，所述as樹脂和聚乙烯醇縮丁醛的質(zhì)量比為(2:8)～(7:3)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的正極極片，其特征在于，所述復(fù)合導(dǎo)電劑包括第一導(dǎo)電劑和第二導(dǎo)電劑，所述第一導(dǎo)電劑包括碳納米管和/或碳纖維，所述第二導(dǎo)電劑包括多孔碳-石墨烯復(fù)合材料。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的正極極片，其特征在于，所述復(fù)合導(dǎo)電劑中，所述第二導(dǎo)電劑的含量為30-70wt％。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的正極極片，其特征在于，所述第一導(dǎo)電劑包括碳納米管和碳纖維；

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的正極極片，其特征在于，所述正極活性材料的脫鋰截止電位≥4.4v。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的正極極片，其特征在于，所述正極活性材料包括鎳錳酸鋰材料、富鋰錳基正極材料、鈷酸鋰或三元正極材料中的任意一種或至少兩種的組合。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的正極極片，其特征在于，所述正極活性材料、復(fù)合粘結(jié)劑和復(fù)合導(dǎo)電劑的質(zhì)量比為(80～97):(1.5～10):(1.5～10)。

9.一種如權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述正極極片的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟：

10.一種電池，其特征在于，所述電池包括如權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的正極極片。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種正極極片及其制備方法與應(yīng)用，所述正極極片包括集流體以及所述集流體至少一側(cè)表面的正極活性層，所述正極活性層包括正極活性材料、復(fù)合粘結(jié)劑和復(fù)合導(dǎo)電劑；所述復(fù)合粘結(jié)劑包括AS樹脂和聚乙烯醇縮丁醛。本發(fā)明所述正極極片通過采用AS樹脂和聚乙烯醇縮丁醛作為復(fù)合粘結(jié)劑，不僅能夠有效粘結(jié)，保護(hù)正極材料不受電解液腐蝕，同時還能提升正極極片的機(jī)械性能等，從而進(jìn)一步提升電池的循環(huán)性能。

技術(shù)研發(fā)人員：劉樹港,張雪,王凱
受保護(hù)的技術(shù)使用者：清陶（昆山）能源發(fā)展集團(tuán)股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26