正极极片及其制备方法、锂离子电池.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113422006A(43)申请公布日2021.09.21(21)申请号202110978218.4(22)申请日2021.08.25(71)申请人蜂巢能源科技有限公司地址213200江苏省常州市金坛区鑫城大道8899号(72)发明人江卫军杨红新许鑫培陈思贤郑晓醒(74)专利代理机构北京康信知识产权代理有限责任公司11240代理人白雪(51)Int.Cl.H01M4/1391(2010.01)H01M4/04(2006.01)H01M4/131(2010.01)H01M10/0525(2010.01)权利要求书2页说明书7页附图1页(54)发明名称正极极片及其制备方法、锂离子电池(57)摘要本发明提供了一种正极极片及其制备方法、锂离子电池。上述制备方法包括以下步骤：步骤S1，采用流化床工艺在镍钴锰三元正极材料表面先包覆导电剂形成第一包覆层，后包覆粘结剂形成第二包覆层，进而形成活性粉体；步骤S2，利用干法涂覆的方式将活性粉体涂覆在集流体表面，然后进行辊压，得到正极极片。利用本发明提供的上述制备方法，不用NMP等有机溶剂，简化工艺，降低成本。更重要的是，导电剂和粘结剂分布均匀，颗粒之间排列紧密，提高空间利用率，提高极片压实密度，从而提高锂离子电池的能量密度。CN113422006ACN113422006A权利要求书1/2页1.一种正极极片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，采用流化床工艺在镍钴锰三元正极材料表面先包覆导电剂形成第一包覆层，后包覆粘结剂形成第二包覆层，进而形成活性粉体；步骤S2，利用干法涂覆的方式将所述活性粉体涂覆在集流体表面，然后进行辊压，得到正极极片。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1包括：步骤S11，将所述镍钴锰三元正极材料放入流化床腔体中，并向其中通入第一载气以使所述镍钴锰三元正极材料呈现流化态；步骤S12，向所述流化床腔体中雾化喷入所述导电剂的浆料，使其与流化态的所述镍钴锰三元正极材料接触，进而使所述导电剂包覆在所述镍钴锰三元正极材料表面形成所述第一包覆层，得到一次包覆粉体；步骤S13，维持所述一次包覆粉体继续处于流化态，然后向所述流化床腔体中雾化喷入所述粘结剂的溶液，使其与流化态的所述一次包覆粉体接触，进而使所述粘结剂包覆在所述一次包覆粉体表面形成第二包覆层，得到所述活性粉体。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S11中，所述第一载气的流速3h，温度为80150℃。为0.15~0.23m/~4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S12中，所述导电剂的浆料的溶剂为水和/或NMP，所述导电剂的浆料的粘度低于2000mP·s；通过第二载气将所述导电剂的浆料雾化喷入所述流化床腔体中，所述导电剂的浆料的雾化速度为1~2g/min。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S13中，所述粘结剂的浆料的溶剂为NMP，所述粘结剂的浆料的粘度为1000~2000mP·s；通过第三载气将所述粘结剂的浆料雾化喷入所述流化床腔体中，所述粘结剂的浆料的雾化速度为0.5~1.5g/min；所述第一载气、所述第二载气和所述第三载气均为氮气。6.根据权利要求1至5中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2包括：通过静电喷涂的方式将所述活性粉体涂覆在所述集流体表面，然后进行所述辊压，得到所述正极极片；或者，将所述活性粉体进行第一辊压，形成前极片，然后将所述前极片与所述集流体进行第二辊压，得到所述正极极片。7.根据权利要求1至5中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述镍钴锰三元正极材料中的镍含量≥60wt%，所述镍钴锰三元正极材料的粒度D10在1~5微米，D50在2~15微米，D90在5~30微米。8.根据权利要求1至5中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述导电剂为碳纳米管、炭黑和石墨烯中的一种或多种；所述粘结剂为PVDF、PTFE、PEDOT和PAN中的一种或多种；所述集流体的铝箔或铜箔；所述导电剂的重量为所述镍钴锰三元正极材料重量的0.1~1%，所述粘结剂的重量为所述镍钴锰三元正极材料重量的0.5~5%。9.一种正极极片，其特征在于，由权利要求1至8中任一项所述的制备方法制备得到。2CN113422006A权利要求书2/2页10.一种锂离子电池，包括正极极片，其特征在于，所述正极极片为权利要求9所述的正极极片，或者为权利要求1至8中任一项所述的制备方法制备得到的正极极片。3CN113422006A说明书1/7页正极极片及其制备方法、锂离子电池技术领域[0001]本发明涉及锂离子电池技术领域，具体而言，涉及一种正极极片及其制备方法、锂离子电池。背景技术[0002]随着新能源