电池正极片和电池的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池正极片和电池。


背景技术：

2.近年来，锂离子电池已被广泛应用于消费电子产品、电动车、储能等诸多领域，且随着清洁能源技术在各个领域的推广，锂离子电池技术得到了前所未有的重视和更加广泛的应用。
3.目前，锂离子电池由于其性能、结构、工艺、安全、成本等多方面的限制越来越难以满足消费者对终端产品长寿命和快充等方面的需求。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种电池正极片和电池，能够提高电池的热稳定性和浮充性能，从而提升电池的安全性，延长电池的使用寿命。
5.本实用新型第一方面提出了一种电池正极片，包括：集流体，所述集流体包括第一表面和第二表面；设置于所述第一表面上的第一活性物质结构，其中，所述第一活性物质结构包括第一活性物质层和第二活性物质层；设置于所述第二表面上的第二活性物质结构，其中，所述第二活性物质结构包括第三活性物质层和第四活性物质层；其中，所述第一表面和所述第二表面沿所述集流体厚度方向彼此相对。
6.具体地，所述第一活性物质层设置于所述第一表面上，所述第二活性物质层设置于所述第一活性物质层的表面上。
7.具体地，所述第三活性物质层设置于所述第二表面上，所述第四活性物质层设置于所述第三活性物质层的表面上。
8.具体地，所述第一活性物质层、所述第二活性物质层、所述第三活性物质层和所述第四活性物质层均包括正极活性物质、导电剂和粘结剂。
9.具体地，所述第二活性物质层和所述第四活性物质层中的正极活性物质所支持的充电电压，大于所述第一活性物质层和所述第三活性物质层中的正极活性物质所支持的充电电压。
10.具体地，所述第一活性物质层和所述第三活性物质层中的正极活性物质包括低电压体系正极材料，所述第二活性物质层和所述第四活性物质层中的正极活性物质包括高电压体系正极材料。
11.具体地，所述集流体包括铝箔。
12.具体地，所述正极活性物质包括钴酸锂和磷酸铁锂。
13.本实用新型第二方面提出了一种电池，包括前述的电池正极片。
14.本实用新型提供的电池正极片和电池，能够提高电池的热稳定性和浮充性能，从而提升电池的安全性，延长电池的使用寿命。
15.本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述
中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
16.本实用新型上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
17.图1为本实用新型实施例所提供的一种电池正极片的结构示意图；以及
18.图2为根据本实用新型一个实施例的电池的结构示意图。
具体实施方式
19.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型实施例相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实用新型实施例的一些方面相一致的装置和方法的例子。
20.在本实用新型实施例使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型实施例。在本实用新型实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
21.应当理解，尽管在本实用新型实施例可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本实用新型实施例范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”及“若”可以被解释成为“在
……
时”或“当
……
时”或“响应于确定”。
22.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的要素。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
23.下面参照附图描述本实用新型实施例的电池正极片和电池。
24.图1为本实用新型实施例所提供的一种电池正极片的结构示意图。
25.本实用新型实施例所提供的电池正极片，可应用于钴酸锂电池、三元锂电池和磷酸铁锂电池等锂离子电池中，此处不做任何限定。
26.如图1所示，该电池正极片100可包括集流体110(即，正极集流体)，集流体110可包括第一表面111和第二表面112。其中，第一表面111和第二表面112可沿集流体110厚度方向彼此相对。
27.该电池正极片110还可包括设置于第一表面111上的第一活性物质结构120(即，第一正极活性物质结构)，其中，第一活性物质结构120可包括第一活性物质层121和第二活性物质层122。其中，第一活性物质层121可设置于第一表面111上，第二活性物质层122可设置于第一活性物质层121的表面上。
28.该电池正极片100还可包括设置于第二表面上112的第二活性物质结构130(即，第二正极活性物质结构)，其中，第二活性物质结构130可包括第三活性物质层131和第四活性
物质层132。其中，第三活性物质层131可设置于第二表面112上，第四活性物质层132可设置于第三活性物质层131的表面上。
29.需要说明的是，上述实施例中所描述的第一活性物质层121、第二活性物质层122、第三活性物质层131和第四活性物质层132均可包括正极活性物质、导电剂和粘结剂等。其中，第一活性物质层121和第二活性物质层122构成了第一活性物质结构120，第三活性物质层131和第四活性物质层132构成了第二活性物质结构130。
30.其中，正极活性物质可包括但不限于钴酸锂、磷酸铁锂等，其中，钴酸锂是一种无机化合物，化学式为licoo2，一般使用作锂离子电池的正电极材料。其外观呈灰黑色粉末；磷酸铁锂是一种锂离子电池电极材料，化学式为lifepo4(简称lfp)，主要用于各种锂离子电池。
31.在本实用新型实施例中，集流体110为汇集电流的结构或零件，在电池上主要指的是金属箔，也可包括极耳，用于将电池活性物质产生的电流汇集起来，以便于形成较大的电流对外输出，因此集流体110应与活性物质充分接触，并且内阻应尽可能小。其中，集流体110可包括铝箔。
32.具体地，由于第一活性物质结构120和第二活性物质结构130分别设置于集流体110的第一表面111和第二表面112上，第一活性物质结构120和第二活性物质结构130中的活性物质可充分与集流体110接触，以形成较大电流对外输出。另外，第一活性物质结构120和第二活性物质结构130都为复合结构，其中，第一活性物质结构120包括第一活性物质层121和第二活性物质层122，第二活性物质结构130包括第三活性物质层131和第四活性物质层132，这种复合结构能够提高电池的热稳定性和浮充性能，从而提升电池的安全性，延长电池的使用寿命。
33.作为一种可能的情况，集流体110还可包括铜箔。
34.在本实用新型的一个实施例中，第一活性物质层121和第三活性物质层131中的正极活性物质可包括低电压体系正极材料，第二活性物质层122和第四活性物质层132中的正极活性物质可包括高电压体系正极材料。
35.其中，第二活性物质层122和第四活性物质层132中的正极活性物质所支持的充电电压，大于第一活性物质层121和第三活性物质层131中的正极活性物质所支持的充电电压。应说明的是，该实施例中所描述的充电电压可为最大充电电压。
36.需要说明的是，该实施例中所描述的低电压体系正极材料和高电压体系正极材料可为同一种材料，例如，钴酸锂、磷酸铁锂等，其中，该材料(例如，钴酸锂、磷酸铁锂)在制作过程中因制作要求和工艺的不同，生产出的成品基于所支持的充电电压(例如，最大充电电压)不同，可被分为低电压体系正极材料和高电压体系正极材料。
37.具体地，由于第二活性物质层122和第四活性物质层132中的正极活性物质所支持的最大充电电压，大于第一活性物质层121和第三活性物质层131中的正极活性物质所支持的最大充电电压，在对电池进行充电时，内层(第一活性物质层121和第三活性物质层131)电压会小于外层(第二活性物质层122和第四活性物质层132)电压，以避免与集流体110接触的内层正极活性物质的温度过高，影响电池的热稳定性，从而能够避免由于滥用电池对电池热稳定性的破坏。
38.在本实用新型的一个实施例中，如图2所示，电池200可包括上述电池正极片100，
该电池200通过上述电池正极片100能够提高电池的热稳定性和浮充性能，从而提升电池的安全性，延长电池的使用寿命。
39.本实用新型的实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果：
40.①
、复合结构的正极片能够提高正极的热稳定性能，降低电池在高温恶劣环境下发生热失控的风险，同时大大提升电池通过热滥用测试几率。
41.②
、复合结构的正极片能够提高电池的浮充性能，降低电池浮充胀气的风险，延长电池使用寿命。
42.③
、降低电池在超高温环境或用户热滥用条件下的安全失效风险，提升电池安全性能的同时可兼顾制造成本，满足应用需求。
43.需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的装置和方法的例子。
44.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本实用新型旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本实用新型未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本实用新型的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
45.应当理解的是，本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。