本發明涉(she)及(ji)動(dong)力電池，特別涉(she)及(ji)正極(ji)極(ji)片及(ji)其制備方法和電池。

背景技術：

1、隨著新能(neng)(neng)源(yuan)汽車對(dui)電(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)量密(mi)度的(de)(de)(de)(de)要(yao)求(qiu)越來(lai)(lai)越高(gao)(gao)，提(ti)(ti)高(gao)(gao)電(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)量密(mi)度至關重要(yao)，目前主(zhu)要(yao)是(shi)(shi)通過(guo)提(ti)(ti)高(gao)(gao)正負極(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)放電(dian)容(rong)量來(lai)(lai)提(ti)(ti)升電(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)量密(mi)度，原則上(shang)還可以通過(guo)提(ti)(ti)高(gao)(gao)正極(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)電(dian)壓來(lai)(lai)提(ti)(ti)升電(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)源(yuan)密(mi)度。但是(shi)(shi)，隨著正極(ji)(ji)上(shang)的(de)(de)(de)(de)電(dian)壓窗口(kou)的(de)(de)(de)(de)提(ti)(ti)升，會帶(dai)來(lai)(lai)正極(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)氧(yang)化性(xing)提(ti)(ti)高(gao)(gao)，對(dui)電(dian)解(jie)液(ye)進行氧(yang)化分(fen)(fen)解(jie)。目前，電(dian)解(jie)液(ye)中的(de)(de)(de)(de)醚類溶(rong)劑的(de)(de)(de)(de)氧(yang)化分(fen)(fen)解(jie)電(dian)壓在(zai)3.8v左右(you)，碳(tan)酸(suan)酯類溶(rong)劑的(de)(de)(de)(de)氧(yang)化分(fen)(fen)解(jie)電(dian)壓在(zai)4.5v左右(you)，使得通過(guo)提(ti)(ti)高(gao)(gao)正極(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)電(dian)壓來(lai)(lai)提(ti)(ti)升電(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)源(yuan)密(mi)度的(de)(de)(de)(de)方(fang)法具有一定的(de)(de)(de)(de)局限性(xing)。阻止了其廣(guang)泛的(de)(de)(de)(de)應用(yong)。

2、有一種(zhong)方法是在電(dian)解(jie)液中(zhong)加入成膜組分，用來降低電(dian)解(jie)液在高(gao)電(dian)壓下分解(jie)的(de)風險。但這種(zhong)方法對(dui)電(dian)解(jie)液的(de)耐氧化性的(de)提高(gao)作用有限(xian)。

技術實現思路

1、基(ji)于此，本發(fa)明提供一(yi)種正極(ji)(ji)極(ji)(ji)片及其制備(bei)方法(fa)和電(dian)(dian)池。以解決通過提高(gao)正極(ji)(ji)的電(dian)(dian)壓來(lai)提升(sheng)子電(dian)(dian)池的能(neng)源密度時，電(dian)(dian)解液在高(gao)電(dian)(dian)壓下耐氧化性較弱的問(wen)題。

2、本發明第(di)一方面提供一種正極極片，其技術方案如下：

3、一(yi)種正(zheng)極極片，包括(kuo)集流體(ti)以(yi)及位(wei)于所述集流體(ti)之上的正(zheng)極活(huo)性層(ceng)；

4、所述正極活(huo)性(xing)層包括(kuo)正極活(huo)性(xing)物質和(he)成膜組分；

5、所述成膜組分包括libob和lidfob中的一種或(huo)兩種。

6、在其中(zhong)一些實(shi)施例中(zhong)，所述成(cheng)膜組分(fen)在所述正極活性層中(zhong)的占(zhan)比為0.02wt％～5wt％。

7、在其(qi)中一些實施例中，所述(shu)成膜(mo)組分為(wei)libob和lidfob的組合。

8、在其中一些實(shi)施例(li)中，所述(shu)libob在所述(shu)正極(ji)活(huo)性層中的(de)占比為(wei)0.01wt％～2wt％，所述(shu)lidfob在所述(shu)正極(ji)活(huo)性層中的(de)占比為(wei)0.01wt％～3wt％。

9、在其中一(yi)些實施例中，所述正極活(huo)性層中libob的質(zhi)量占(zhan)比(bi)大于lidfob的質(zhi)量占(zhan)比(bi)。

10、在其中(zhong)一些實施(shi)例中(zhong)，所(suo)述正極活性物質滿足以下條(tiao)件中(zhong)的(de)一個(ge)或多個(ge)：

11、a)選(xuan)自磷酸(suan)鐵鋰、鎳鈷(gu)錳酸(suan)鋰、鎳鈷(gu)鋁(lv)酸(suan)鋰、鈷(gu)酸(suan)鋰和(he)鎳錳酸(suan)鋰中的(de)(de)一種或多(duo)種；和(he)b)在所(suo)述正極活性層中的(de)(de)占比(bi)為93wt％～98wt％。

12、在其中(zhong)(zhong)一些實施例中(zhong)(zhong)，所(suo)述正極活性(xing)層還包括導電(dian)劑，所(suo)述導電(dian)劑滿足以下(xia)條件中(zhong)(zhong)的一個或多(duo)個：

13、a)選(xuan)自導(dao)電炭黑(hei)、碳(tan)(tan)納米管、導(dao)電碳(tan)(tan)纖(xian)維和(he)石墨烯中(zhong)(zhong)的(de)一種或多(duo)種；和(he)b)在(zai)所述正極活性層中(zhong)(zhong)的(de)占比為0.3wt％～5wt％。

14、在(zai)其中(zhong)一(yi)些實施例(li)中(zhong)，所(suo)述正極活(huo)性層還包括粘(zhan)結劑，所(suo)述粘(zhan)結劑滿(man)足以下條件中(zhong)的一(yi)個或多個：

15、a)選自聚(ju)(ju)偏二(er)氟乙烯(xi)(xi)、聚(ju)(ju)甲基丙烯(xi)(xi)酸甲酯、聚(ju)(ju)酰(xian)胺、聚(ju)(ju)酰(xian)亞胺和聚(ju)(ju)丙烯(xi)(xi)腈中的(de)一種或多種；和b)在(zai)所(suo)述正極活性層(ceng)中的(de)占(zhan)比(bi)為(wei)0.3wt％～5wt％。

16、在其中一些實施例中，所述(shu)集流體選(xuan)自(zi)鋁(lv)箔(bo)或涂碳鋁(lv)箔(bo)。

17、本發明第(di)二方(fang)面提供一種正(zheng)極極片的制備方(fang)法，其技術方(fang)案如下(xia)：

18、一(yi)種正極極片的制備方法，包括以下步驟：

19、于溶劑中混合所述正(zheng)(zheng)極活性物質和成膜組分(fen)，得正(zheng)(zheng)極漿(jiang)料(liao)；

20、于(yu)所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)集流體上涂覆所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)正極漿料(liao)，揮發所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)溶劑，于(yu)所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)集流體上形成所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)正極活性層。

21、在其中(zhong)一些實施(shi)例中(zhong)，所述溶劑選自n-甲基(ji)吡(bi)咯(ge)烷酮、n,n-二甲基(ji)甲酰胺(an)、乙(yi)酸乙(yi)酯和n,n-二甲基(ji)乙(yi)酰胺(an)中(zhong)的一種或(huo)多種。

22、本(ben)發明第三方面提供一種電池，其技術方案如下(xia)：

23、一種(zhong)電池，包(bao)括上述的正極極片、負極極片和電解(jie)液。

24、在其中(zhong)一些實施例(li)中(zhong)，包括以(yi)下特征中(zhong)的一個：

25、a)所(suo)(suo)述(shu)電(dian)解液(ye)的溶(rong)劑為醚(mi)類溶(rong)劑，所(suo)(suo)述(shu)負(fu)極(ji)(ji)極(ji)(ji)片(pian)(pian)為鋰極(ji)(ji)片(pian)(pian)；和(he)b)所(suo)(suo)述(shu)電(dian)解液(ye)的溶(rong)劑為碳酸酯類溶(rong)劑，所(suo)(suo)述(shu)負(fu)極(ji)(ji)極(ji)(ji)片(pian)(pian)為石墨極(ji)(ji)片(pian)(pian)。

26、與傳統方案相比，本發明具有以下有益效果：

27、本(ben)發明(ming)在(zai)正(zheng)極(ji)(ji)極(ji)(ji)片中加入了成(cheng)膜(mo)組(zu)分(fen)libob和/或(huo)lidfob，成(cheng)膜(mo)組(zu)分(fen)能夠在(zai)化(hua)成(cheng)時在(zai)正(zheng)極(ji)(ji)表(biao)面形成(cheng)穩定(ding)的cei膜(mo)，減少電(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)液(ye)(ye)(ye)中的溶劑與(yu)正(zheng)極(ji)(ji)的接觸，起到抑制(zhi)電(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)液(ye)(ye)(ye)在(zai)高電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)下的氧化(hua)，有利于提(ti)高電(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)液(ye)(ye)(ye)的應用(yong)電(dian)(dian)(dian)(dian)化(hua)學窗口(kou)，從(cong)而(er)使電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)上的電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)窗口(kou)提(ti)升(sheng)，起到提(ti)高電(dian)(dian)(dian)(dian)池能量密度的作用(yong)。相比于在(zai)電(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)液(ye)(ye)(ye)中加入上述成(cheng)膜(mo)組(zu)分(fen)，本(ben)發明(ming)的正(zheng)極(ji)(ji)極(ji)(ji)片在(zai)使用(yong)過(guo)程中，能更大(da)程度地提(ti)高電(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)液(ye)(ye)(ye)的氧化(hua)分(fen)解(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)的壓(ya)力。

技術特征：

1.一種正極極片，其特(te)征在于，包括集流體以及位于所(suo)述集流體之上(shang)的正極活性層(ceng)；

2.根據權(quan)利要求1所述的正極極片(pian)，其(qi)特征在(zai)于，所述成(cheng)膜組分在(zai)所述正極活性層中(zhong)的占比為(wei)0.02wt％～5wt％。

3.根據權(quan)利(li)要(yao)求1所述(shu)的正極極片，其特征在(zai)于，所述(shu)成膜組分為libob和lidfob的組合(he)。

4.根據權利要求3所述(shu)的(de)正極極片，其特征在于，所述(shu)libob在所述(shu)正極活(huo)性(xing)層中(zhong)的(de)占比為0.01wt％～2wt％，所述(shu)lidfob在所述(shu)正極活(huo)性(xing)層中(zhong)的(de)占比為0.01wt％～3wt％。

5.根據權(quan)利(li)要求(qiu)4所述的(de)正(zheng)極(ji)極(ji)片，其特征在于(yu)，所述正(zheng)極(ji)活性層中libob的(de)質(zhi)(zhi)量(liang)占比(bi)大于(yu)lidfob的(de)質(zhi)(zhi)量(liang)占比(bi)。

6.根據權利(li)要求1-5任一項所(suo)述的正(zheng)(zheng)極極片(pian)，其(qi)特(te)征在于，所(suo)述正(zheng)(zheng)極活(huo)性物質滿足以下條件(jian)中(zhong)的一個(ge)或多個(ge)：

7.根(gen)據(ju)權利要求1-5任一項所述(shu)的正極極片，其特征在于，所述(shu)正極活性層(ceng)還包括導電劑(ji)，所述(shu)導電劑(ji)滿足以下條件中的一個(ge)或多個(ge)：

8.根(gen)據權利(li)要求1-5任一項(xiang)所(suo)述的(de)正(zheng)極極片(pian)，其特征在于(yu)，所(suo)述正(zheng)極活性層還(huan)包括粘結劑，所(suo)述粘結劑滿足以下條件中的(de)一個(ge)或(huo)多(duo)個(ge)：

9.一(yi)種權利要求1-8任一(yi)項所述的正極極片的制備方(fang)法，其特征在于，包括(kuo)以(yi)下步(bu)驟(zou)：

10.一(yi)種(zhong)電池，其特征在于，包括權利要(yao)求1-8任(ren)一(yi)項所述的正極極片、負(fu)極極片和電解液；

技術總結
本發明涉及動力電池技術領域，特別涉及正極極片及其制備方法和電池。所述正極極片包括集流體以及位于所述集流體之上的正極活性層；所述正極活性層包括正極活性物質和成膜組分；所述成膜組分包括LiBOB和LiDFOB中的一種或兩種。本發明旨于解決通過提高正極的電壓來提升電池的能源密度時，電解液在高電壓下耐氧化性較弱的問題。

技術研發人員：鄧素祥,肖遙
受保護的技術使用者：蔚來電池科技（安徽）有限公司
技術研發日：
技術公布日：2024/9/23