锂离子电池正极片及制备方法和锂离子电池的利记博彩app
【技术领域】
[0001] 本发明属于锂离子电池领域，尤其涉及一种锂离子电池正极片及其制备方法和一 种锂离子电池。
【背景技术】
[0002] 随着传统资源和能源日益紧缺、环境问题日趋严重，可持续发展成为人类社会发 展的新理念，开发新的能源储存及转换技术已经成为各国的能源战略重点。其中在二次电 源技术中，锂离子电池由于能量密度高，工作电压高，循环寿命长，自放电小等诸多优点成 为新时期最具发展潜力的技术。目前锂离子电池的电极集流体材料，负极一般采用金属铜 箔，正极采用金属铝箔，但是铝箔在空气中易被氧化，在表面形成一层氧化钝化膜。如果将 活性浆料直接涂布在铝箔集流体上，会造成界面阻抗增大，导致电极极片的电子导电性和 离子导电性均较差，另外铝集流体与电极活性材料层的粘附性也变差，充放电过程中铝集 流体表面出现腐蚀时,都会使电池内阻增加，导致容量损失和放电效率降低。
[0003] 目前，现有技术中采用向集流体表面上涂覆一层导电材料或者导电涂料形成导电 涂层。制备该导电涂层的导电涂料一般由粘结剂、溶剂、碳材料导电剂组成。现在常用的导 电涂料一般为油性体系，其以PVDF、丁苯橡胶、丁腈橡胶等作为粘结剂，采用NMP、甲苯等有 机溶剂，对环境和人体毒害较大。采用该类导电材料或导电涂层的电池的内阻仍较高、循环 性能差。
【发明内容】
[0004] 本发明解决了现有技术中锂离子电池存在的电子导电性和离子导电性均较差、采 用常规导电涂层仍不能有效降低内阻改善电池循环性能的技术问题。
[0005] 具体地，本发明的技术方案为： 一种锂离子电池正极片，所述锂离子电池正极片包括集流体、导电涂层和电极层；所述 导电涂层包括靠近正极集流体侧的第一层和靠近电极层一侧的第二层；所述第一层由含有 粘结剂、导电剂和水的第一导电涂料形成，所述第二层由含有粘结剂、溶胀剂、交联剂、导电 剂和水的第二导电涂料形成；粘结剂为含酰胺基团的聚烯烃树脂。
[0006] 一种上述锂离子电池正极片的制备方法，包括以下步骤： A10、在正极集流体的表面涂覆第一导电涂料，固化后在正极集流体表面形成预导电涂 层； A20、再在预导电涂层表面涂覆第二导电涂料，固化后在正极集流体表面形成完整的导 电涂层； A30、在导电涂层的表面继续涂覆正极浆料，干燥后得到所述锂离子电池正极片。
[0007] -种锂离子电池，包括电池壳体和密封在该电池壳体内的电极组和电解液；所述 电极组包括正极片、负极片、以及位于正极片和负极片之间的隔膜，其特征在于，所述正极 片为本发明提供的锂离子电池正极片。
[0008] 本发明提供的锂离子电池正极片中，所述导电涂层为双层结构，均通过涂覆后固 化而成，在涂覆第二层时第二层的涂料可以渗透入第一层中，从而在两层导电涂层之间形 成交联梯度，使得从第二层到第一层交联度递减。具体地，第一层靠近集流体侧，其为未交 联或低交联涂层，可以提供很好的粘结性；而第二层靠近电极层侧，其为交联涂层，具有较 高的交联度，可以提供较好的耐热、耐溶剂性，同时能与电极涂层形成良好的扩散互渗，从 而改善电极层与集流体的附着密合性和电连接性，降低电池内阻，提高电池的循环寿命。
【具体实施方式】
[0009] 为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合 实施例，对本发明进行进一步详细说明。
[0010] 一种锂离子电池正极片，所述锂离子电池正极片包括集流体、导电涂层和电极层； 所述导电涂层包括靠近正极集流体侧的第一层和靠近电极层一侧的第二层；所述第一层由 含有粘结剂、导电剂和水的第一导电涂料形成，所述第二层由含有粘结剂、溶胀剂、交联剂、 导电剂和水的第二导电涂料形成；粘结剂为含酰胺基团的聚烯烃树脂。
[0011] 本发明提供的锂离子电池正极片中，所述导电涂层为双层结构，均通过涂覆后固 化而成，在涂覆第二层时第二层的涂料（即第二导电涂料）可以渗透入第一层中，从而在两 层导电涂层之间形成交联梯度，使得从第二层到第一层交联度递减。具体地，第一层靠近集 流体侧，其为未交联或低交联涂层，可以提供很好的粘结性；而第二层靠近电极层侧，其为 交联涂层，具有较高的交联度，可以提供较好的耐热、耐溶剂性，同时能与电极涂层形成良 好的扩散互渗，从而改善电极层与集流体的附着密合性和电连接性，降低电池内阻，提高电 池的循环寿命。
[0012] 具体地，如前所述，本发明中，所述导电涂层为双层导电涂层，第一层介于正极集 流体和第二层之间，第二层介于第一层和电极层之间。具体地，所述导电涂层的第一层主要 由第一导电涂料形成。以100重量份的所述第一导电涂料为基准，其中各组分的含量为：粘 结剂10-30重量份，导电剂10-30重量份，水40-70重量份。
[0013] 所述导电涂层的第二层主要由第二导电涂料形成。以100重量份的所述第二导 电涂料为基准，其中各组分的含量为：粘结剂10-25重量份，交联剂0. 5-5重量份，溶胀剂 5-10重量份，导电剂10-30重量份，水40-70重量份。
[0014] 本发明中，第一导电涂料为未交联体系，第二导电涂料为交联体系。涂覆第一导电 涂料并固化形成第一层后，然后涂覆第二导电涂料，此时第二导电涂料可以渗透入第一层 中，从而在两层之间形成交联梯度，从第二层到第一层交联度递减。第一层靠近集流体，交 联度很低甚至是未交联，可以提供很好的粘结性；第二层靠近电极层，具有较高的交联度， 可以提供较好的耐热、耐溶剂性。导电涂层中的交联度梯度，可以很好的解决未交联或交联 度低存在的耐热、耐溶剂性差，交联度高存在的收缩降低粘结性的问题。
[0015] 本发明中，所述第一导电涂料、第二导电涂料中的粘结剂均采用含酰胺基团的聚 烯烃树脂，但其具体种类可以不同。其中酰胺基团具有较好的亲水性，且与铝箔具有极强的 粘结性，保证导电涂层与集流体具有良好的附着性。同时，在导电涂料固化形成导电涂层过 程中，导电涂料中的溶剂水挥发，而酰胺基团开始分解，一部分转化为羧酸基团残留于聚烯 烃树脂结构中，另一部分转化为氨气或有机胺。第一导电涂料中不含交联剂，残留于聚烯烃 树脂结构中的羧酸基团基本不会交联，使得第一层为未交联或低交联，提供很好的粘结性； 第二导电涂料中则含有交联剂，残留于聚烯烃树脂结构中的羧酸基团与交联剂发生交联固 化形成交联网络结构，该交联网络结构具有更好的化学惰性，在电化学环境中极为稳定，对 电解液具有良好的化学惰性，交联结构具有更高的软化点，从而使形成的第二层具有更好 的耐热性。而氨水或有机胺则会挥发，不会在导电涂层中引入杂质。
[0016] 本发明中，粘结剂为含酰胺基团的聚烯烃树脂，如前所述，酰胺基团具有较好的亲 水性，且与铝箔具有极强的粘结性。发明人通过进一步的实验发现，如果酰胺基团含量低于 5wt%，聚烯烃树脂会难以分散在水中；而如果酰胺基团含量高于20wt%，会使导电涂层中的 交联密度太大，后续固化时收缩过大降低导电涂层与集流体的粘结性，也不利于电极层对 导电涂层的溶胀。因此，优选情况下，本发明中，以所述粘结剂的含量为基准，所述第一导电 涂料和第二导电涂料中所采用的粘结剂中，酰胺基团的含量各自独立地为5_20wt%。
[0017] 根据本发明所提供的锂离子电池正极片，所述含酰胺基团的聚烯烃树脂可以通过 如下方法得到：将含羧酸的不饱和单体与脂肪族或芳香族不饱和单体先共聚合反应得到共 聚产物，然后将该共聚产物与碱性水溶液反应得到。其中，所述含羧酸的不饱和单体可以为 丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸，脂肪族不饱和单体可以为乙烯、丙烯，芳香族不饱和单体可以 为苯乙烯。对应地，所述含酰胺基团的聚烯烃树脂则可以为苯乙烯-丙烯酸共聚物的胺盐、 乙烯-丙烯酸共聚物的胺盐、苯乙烯-乙烯-丙烯酸共聚物的胺盐、苯乙烯-丙烯酸-马来 酸酐共聚物的胺盐、苯乙烯-