一种正极片和电池的制作方法

本发明属于锂离子电池，具体涉及一种正极片和电池。

背景技术：

1、电池是一种将化学能转化为电能的装置，已经广泛应用于电子设备、电动工具和电动汽车等各个领域。在电池中，极耳中置结构相比常规结构,在其他条件不变的情况下,电池的内阻更小,大倍率放电更好。

2、相关技术中，正极片包括正极片本体和正极耳，正极片本体包括正极集流体和活性物质层，正极集流体包括相对设置的两个功能表面，活性物质层分别设置在两个功能表面上。为了提升电池的能量，通常仅将正极集流体的其中一个功能表面上的部分活性物质层去除，形成空箔区，正极耳设置在空箔区上。这样，仅将正极集流体的其中一个功能表面上的部分活性物质层去除，空箔区背面的活性物质层则得到保留，从而减少去除的活性物质层的总量，提升电池的能量密度。但是，将具有上述结构的正极片与负极片组装成电池时，正极耳附近区域的电阻较小，电流密度较大，空箔区背面的活性物质层的锂离子脱出速率过快，与这部分活性物质层相对设置的负极片处的锂离子嵌入速率过快，导致负极片的体积膨胀率较大。

技术实现思路

1、本发明提供一种正极片，通过使与空箔区正对的一侧设置第一活性层，并使第一活性层包含具有尖晶石结构的锂钴氧化物，能够抑制锂的活性，将该正极片应用于电池中，在保证电池能量密度的同时，有利于减小负极片的体积膨胀率。

2、本发明提供一种电池，由于包括上述正极片，有利于提高能量密度和降低体积膨胀率。

3、本发明的第一方面，提供一种正极片，包括集流体、第一活性层、第二活性层、第三活性层、极耳，所述集流体包括相对设置的第一功能表面和第二功能表面；

4、所述第一功能表面设置有第一活性层以及与所述第一活性层相接的第二活性层；

5、所述第二功能表面包括活性层区、空箔区，所述第三活性层位于所述活性层区，所述空箔区与所述极耳通过连接件连接；

6、所述第一活性层在集流体上的投影与所述空箔区在所述集流体上的投影至少部分重叠；

7、第一活性层包含具有尖晶石结构的锂钴氧化物。

8、如上所述的正极片，其中，所述第一活性层的x射线衍射图在2θ＝42.5°～44°处具有衍射峰。

9、如上所述的正极片，其中，所述第一活性层还包含具有层状结构的锂钴氧化物；

10、如上所述的正极片，其中，在第一活性层中，具有尖晶石结构的锂钴氧化物与具有层状结构的锂钴氧化物的质量比例为(1:5)～(1:10)。

11、如上所述的正极片，其中，所述第一活性层还包含第一导电剂、第一粘结剂；和/或，所述第二活性层包含具有层状结构的锂钴氧化物、第二导电剂、第二粘结剂。

12、如上所述的正极片，其中，所述第一活性层中第一导电剂的质量含量为第二活性层中第二导电剂质量含量的5-90％。

13、如上所述的正极片，其中，第一活性层中第一粘结剂的质量含量为第二活性层中第二粘结剂质量含量的20-90％。

14、如上所述的正极片，其中，

15、所述第一活性层的厚度为c，所述第二活性层的厚度为d，c＝(1.1～1.3)d；和/或，

16、所述第一活性层的孔隙率为e，所述第二活性层的孔隙率为f，e＝(1～1.5)f。

17、如上所述的正极片，其中，沿所述集流体的厚度方向，所述连接件位于至少部分所述极耳内；和/或，

18、位于所述极耳的背离所述集流体一侧的所述连接件的形状为螺旋线、直线、曲线、多边形中的至少一种；和/或，

19、所述连接件为多个，多个所述连接件间隔排布，多个所述连接件间隔排布且形成连接区；

20、所述第一活性层在集流体上的正投影面积为e，所述连接区在集流体上的正投影面积为f，e＝(1～5)f。

21、如上所述的正极片，其中，所述连接件为激光焊接的焊印。

22、本发明的第二方面，提供一种电池，包括如上所述的正极片。

23、本发明的实施，至少具有以下有益效果:

24、本发明提供的正极片，通过使与空箔区正对的一侧设置第一活性层，并使第一活性层包含具有尖晶石结构的锂钴氧化物，在保证电池能量密度的同时，改善体积膨胀率。

25、本发明提供一种电池，由于包括上述正极片，有利于提高能量密度和降低体积膨胀率。

技术特征：

1.一种正极片，其特征在于，包括集流体、第一活性层、第二活性层、第三活性层、极耳，所述集流体包括相对设置的第一功能表面和第二功能表面；

2.根据权利要求1所述的正极片，其特征在于，所述第一活性层的x射线衍射图在2θ＝42.5°～44°处具有衍射峰。

3.根据权利要求2所述的正极片，其特征在于，所述第一活性层还包含具有层状结构的锂钴氧化物。

4.根据权利要求3所述的正极片，其特征在于，

5.根据权利要求1-4任一项所述的正极片，其特征在于，所述第一活性层还包含第一导电剂、第一粘结剂；和/或，

6.根据权利要求5所述的正极片，其特征在于，所述第一活性层中第一导电剂的质量含量为第二活性层中第二导电剂质量含量的5-90％。

7.根据权利要求5所述的正极片，其特征在于，第一活性层中第一粘结剂的质量含量为第二活性层中第二粘结剂质量含量的20-90％。

8.根据权利要求1-4任一项所述的正极片，其特征在于，所述第一活性层的厚度为c，所述第二活性层的厚度为d，c＝(1.1～1.3)d；和/或，

9.根据权利要求1-7任一项所述的正极片，其特征在于，沿所述集流体的厚度方向，所述连接件位于至少部分所述极耳内；和/或，

10.根据权利要求9所述的正极片，其特征在于，所述第一活性层在集流体上的正投影面积为e，所述连接区在集流体上的正投影面积为f，e＝(1～5)f。

11.根据权利要求9所述的正极片，其特征在于，所述连接件为激光焊接的焊印。

12.一种电池，其特征在于，包括权利要求1-11中任一项所述的正极片。

技术总结
本发明提供一种正极片和电池，正极片包括集流体、第一活性层、第二活性层、第三活性层、极耳，所述集流体包括相对设置的第一功能表面和第二功能表面；所述第一功能表面设置有第一活性层以及与所述第一活性层相接的第二活性层；所述第二功能表面包括活性层区、空箔区，所述第三活性层位于所述活性层区，所述空箔区与所述极耳通过连接件连接；所述第一活性层在集流体上的投影与所述空箔区在所述集流体上的投影至少部分重叠；第一活性层包含具有尖晶石结构的锂钴氧化物。通过使与空箔区正对的一侧设置第一活性层，并使第一活性层包含具有尖晶石结构的锂钴氧化物，在保证电池能量密度的同时，改善体积膨胀率。

技术研发人员：张荣希,徐腾飞,杨章应,谢继春
受保护的技术使用者：珠海冠宇电池股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11