阴极电极及其制备方法和应用.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CN112670513A(43)申请公布日2021.04.16(21)申请号202011566017.5H01M4/1391(2010.01)(22)申请日2020.12.25H01M10/0525(2010.01)(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)发明人苏树发其他发明人请求不公开姓名(74)专利代理机构北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙)11201代理人张文姣(51)Int.Cl.H01M4/62(2006.01)H01M4/13(2010.01)H01M4/131(2010.01)H01M4/139(2010.01)权利要求书1页说明书17页附图1页(54)发明名称阴极电极及其制备方法和应用(57)摘要本发明公开了一种阴极电极及其制备方法和应用，包括：阴极集流体；阴极活性材料层，所述阴极活性材料层涂布在所述阴极集流体上，所述阴极活性材料层包括阴极活性物质、粘结剂、导电剂以及高温化成下能分解产生CO2的添加剂。本发明在保证锂离子电池的常规性能(包含短期和长期性能)的前提下，还提高了阳极电极在长期循环过程中的稳定性，从而提高了锂离子电池的长期稳定性。CN112670513ACN112670513A权利要求书1/1页1.一种阴极电极，其特征在于，包括：阴极集流体；阴极活性材料层，所述阴极活性材料层涂布在所述阴极集流体上，所述阴极活性材料层包括阴极活性物质、粘结剂、导电剂以及高温化成下能分解产生CO2的添加剂。2.根据权利要求1所述的阴极电极，其特征在于，所述添加剂的含量为所述阴极活性材料层总质量的0‑7％，优选2％‑5％。3.根据权利要求1所述的阴极电极，其特征在于，所述阴极活性材料层包括多层，多层所述阴极活性材料层中的所述添加剂的含量沿着远离所述阴极集流体的方向呈梯度增加。4.根据权利要求3所述的阴极电极，其特征在于，距离所述阴极集流体最近的为最内层阴极活性材料层，距离所述阴极集流体最远的为最外层阴极活性材料层，所述最外层阴极活性材料层中的添加剂的含量为1％‑5％，优选2％‑4％；所述最内层阴极活性材料层中的添加剂的含量为0‑2％，优选0‑1％。5.根据权利要求4所述的阴极电极，其特征在于，所述最外层阴极活性材料层的厚度为10‑100微米；所述最内层阴极活性材料层的厚度为10‑100微米。6.根据权利要求1‑5任一项所述的阴极电极，其特征在于，所述添加剂为碳酸盐或/和者草酸盐；任选地，所述碳酸盐选自Li2CO3、Na2CO3和K2CO3中的至少之一；任选地，所述草酸盐选自Li2C2O4/Na2C2O4/K2C2O4中的至少之一。7.根据权利要求1‑5任一项所述的阴极电极，其特征在于，所述阴极活性物质选自结构式为LiNixCoyMnzFeaAlbPcO2中的至少之一，其中0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z≤1，0≤a≤1，0≤b≤0.8，0≤c≤4；任选地，所述粘结剂选自聚偏氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯、全氟乙烯丙烯共聚物、聚全氟烷氧基树脂、聚三氟氯乙烯、乙烯‑三氟氯乙烯共聚物、乙烯‑四氟乙烯共聚物和聚氯乙烯中的至少之一；任选地，所述导电剂选自SP、CNTs、乙炔黑、石墨烯、KS‑6和导电聚合物中的至少之一。8.一种制备权利要求1‑7任一项所述的阴极电极的方法，其特征在于，包括：(1)将阴极活性物质、粘结剂、导电剂、溶剂以及高温化成下能分解产生CO2的添加剂混合，以便得到浆料；(2)将所述浆料涂布至阴极集流体，烘干，辊压，模切，冲切成阴极极片。9.一种锂离子电池，其特征在于，具有权利要求1‑7任一项所述的阴极电极。10.一种电动汽车，其特征在于，具有权利要求9所述的锂离子电池。2CN112670513A说明书1/17页阴极电极及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种阴极电极及其制备方法和应用。背景技术[0002]作为电动车的核心部件，动力电池的循环寿命直接影响整车使用寿命，间接影响整车开发成本，在动力电池开发初期就必须设计保证其长期循环稳定性，对于动力电池来说，其长期循环稳定性与阳极电极稳定有着至关重要的关系，在动力电池长期循环过程中，阳极电极活性锂在电极颗粒表面的不可逆消耗是动力电池循环衰减的主因，为提高优化长期循环稳定性，必须抑制循环过程中活性锂在阳极电极颗粒表面的不可逆消耗。[0003]目前抑制循环过程中活性锂在阳极电极颗粒表面的不可逆消耗的方法包含如下两种：(1)阳极：表面官能团修饰或表面包覆，提高颗粒表面稳定性；(2)电解液方面：添加成膜添加剂。现有抑制循环过程中活性锂在阳极电极颗粒表面的不可逆消耗的技术缺点分析如下：(1)阳极方面：颗粒表面官