(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202111628781.5 (22)申请日 2021.12.28 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114267890 A (43)申请公布日 2022.04.01 (73)专利权人 广东国光电子有限公司 地址 510000 广东省广州市花都区新 雅街 镜湖大道8号 (72)发明人 谢晓明　陈俊涛　闵幸福　范崇扬　 郭建伟　 (74)专利代理 机构 北京品源专利代理有限公司 11332 专利代理师 王艳斋 (51)Int.Cl. H01M 10/42(2006.01)H01M 4/13(2010.01) H01M 4/139(2010.01) H01M 4/04(2006.01) H01M 10/0525(2010.01) (56)对比文件 CN 10975 5467 A,2019.0 5.14 CN 105762366 A,2016.07.13 CN 111732867 A,2020.10.02 CN 105406083 A,2016.0 3.16 审查员 苏雨童 (54)发明名称 一种正极 极片及其制备方法与应用 (57)摘要 本发明提供了一种正极极片及其制备方法 与应用， 所述正极极片包括顺次设置的活性物质 层、 箔片和活性物质层， 所述箔片和活性物质层 之间设置安全涂层； 所述安全涂层包括造孔剂， 所述造孔剂包括熔沸点在50～300℃的化合物。 本发明所述安全涂层在温度升高时， 涂层的多孔 结构被填充， 导电网络被部分阻隔， 安全涂层的 电阻逐渐增大， 从而使 得安全涂层起到保护锂离 子电池的作用； 同时安全涂层构造的多孔结构， 提高了电池保液量、 电池倍率性能和循环性能， 降低了电池的阻抗。 权利要求书1页 说明书8页 附图1页 CN 114267890 B 2022.12.02 CN 114267890 B 1.一种避免锂离子电池受热失控和降低电池内阻的正极极片， 其特征在于， 所述正极 极片包括顺次设置的活性物质层、 箔片和活性物质层， 所述箔片和活性物质层之间设置安 全涂层； 所述安全涂层包括造孔剂、 粘结剂、 无机填料和导电剂； 所述造孔剂包括熔沸点在50~300℃的化合物， 所述造孔剂包括氯化铝、 碳酸氢铵、 硝酸 铵、 四碘化碳、 五氯化磷、 乙酸锡、 碳 酸乙烯酯或聚乙二醇中的任意 一种或至少两种的组合； 所述安全涂层包括多孔结构， 由所述造孔剂在煅烧过程中形成； 所述安全涂层的厚度为5~10 μm， 孔隙率 为5~20%。 2.根据权利要求1所述的正极 极片， 其特 征在于， 所述箔片的厚度为3~30 μm。 3.根据权利要求1所述的正极极片， 其特征在于， 所述聚乙二醇的重均分子量大于 1000。 4.根据权利要求1所述的正极极片， 其特征在于， 所述安全涂层的质量为100wt%计， 造 孔剂的质量百分数为1~20wt%。 5.根据权利要求1所述的正极极片， 其特征在于， 所述粘结剂包括聚偏氟烯烃、 聚偏氯 烯烃、 聚烯烃、 聚丙烯酸酯类化合物、 环氧树脂类化合物、 聚氨酯类化合物、 N ‑亚硝基化合 物、 磺酰肼类化合物或脲基化 合物中的任意 一种或至少两种的组合。 6.根据权利要求1所述的正极极片， 其特征在于， 以安全涂层的质量为100wt%计， 粘结 剂的质量百分数为25~75wt%。 7.根据权利要求1所述的正极极片， 其特征在于， 所述无机填料包括金属氧化物、 非金 属氧化物、 金属碳 化物、 非金属碳 化物或无机盐中的任意 一种或至少两种的组合。 8.根据权利要求1所述的正极极片， 其特征在于， 以安全涂层的质量为100wt%计， 无机 填料的质量百分数为5~70wt%。 9.根据权利要求1述的正极极片， 其特征在于， 所述导电剂包括导电碳基、 导电金属材 料或导电聚合物材 料中的任意 一种或至少两种的组合。 10.根据权利 要求1所述的正极极片， 其特征在于， 以安全涂层的质量为100wt%计， 导电 剂的质量百分数为5~25wt%。 11.一种如权利要求1~10任一项所述的正极极片的制备方法， 其特征在于， 所述制备方 法包括如下步骤： 安全涂层浆料双面涂覆在箔片上， 煅烧后再进行双面涂覆活性物质层浆料， 得到所述 正极极片。 12.根据权利要求11所述的制备方法， 其特征在于， 所述煅烧的温度为50~300℃， 时间 为0.01~2h。 13.根据权利要求11所述的制备方法， 其特征在于， 所述安全涂层浆料由造孔剂、 粘结 剂、 无机填料和导电剂按配方量混合得到 。 14.一种锂离子电池， 其特征在于， 所述锂离子电池包括如权利要求1~10任一项所述的 正极极片。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114267890 B 2一种正极 极片及其制备方 法与应用 技术领域 [0001]本发明属于锂离子电池领域， 涉及一种正极极片， 尤其涉及一种正极极片及其制 备方法与应用。 背景技术 [0002]锂离子电池具有长寿命、 高能量密度、 工作温度范围宽、 自放电率低及绿色无污染 的特点， 已广泛应用于数码产品、 储能电站和新能源汽车等领域。 锂离子电池作为各类设备 及装置的重要动力来源， 其 失效或故障会导致系统故障， 造成巨大经济损失， 甚至引发灾难 性故障。 锂离子电池因热失控等失效而导致的安全性问题备受关注， 目前通过阻燃型电解 液、 阻燃性隔膜、 固态电解质和安全涂层等研究成果， 在提高电池安全性能等方面取得了很 大进展。 [0003]目前安全涂层多是由高分子基体、 无机填料和导电材料组成。 在常温下， 安全涂层 依靠导电材料之 间形成的良好的导电网络， 进行电子传导； 温度升高时， 高分子基体材料的 体积开始 膨胀， 导电材料颗粒之 间的间距增大， 导电网络被部 分阻隔， 安全涂层的电阻逐渐 增大； 而当达到一定的温度时， 导电网络几乎完全被隔断， 电流趋近为零， 从而保护使用该 安全涂层的电化学装置。 但同时安全涂层 会增加电池的阻抗， 导致倍率性能较差， 因此有必 要提供一种安全涂层， 即能保证锂离 子电池的安全性能， 又改善锂离 子电池的阻抗问题。 [0004]CN 103956499A公开了一种用于锂离子电池中正极集流体的安全涂层制备方法， 包括胶体的制备、 安全涂料 的制备以及安全涂料 的涂覆， 使用的高分子基体材料起到骨架 和填充载体的作用， 导电填料可以使锂离子电池在使用温度的有效范围内提高其导电性能 和倍率性能， 可以起到在常温下增大 活性物质与正极集流体的接触面积， 降低内阻， 提高倍 率性能， 但是公开的安全涂层高分子基体材料的体积易膨胀， 骨架 不稳定， 仍然存在内阻大 的问题。 [0005]CN 103059613A公开了一种锂离子电池安全涂层， 所述锂离子电池安全涂层使用 的材料为碱金属氢氧化物、 碱金属碳酸盐、 碱金属碳酸氢盐中的一种或几种的混合， 所述锂 离子电池安全涂层具有受热分解吸热、 晶体结构变化或者粉化和释放出水或者二氧化碳的 功能， 可以降低电池温度， 但是此种方法会造成锂离子电池的直接报废的风险， 并因此而间 接提高锂离 子电池的制作成本 。 [0006]基于以上研究， 如何提供一种正极极片， 能保证锂离子电池的安全性能， 减少内 阻， 电解液得以储存在安全涂层中的多孔结构内， 促进电极活性材料的浸润， 并形成离子通 道的快速导 通， 同时表现出良好的电化学性能， 成为了目前迫切需要解决的问题。 发明内容 [0007]本发明的目的在于提供一种正极极片及其制备方法与应用， 所述正极极片包括安 全涂层， 所述安全涂层能解决目前锂离子电池受热失控的问题， 同时多孔的结构， 提高了电 池保液量、 电池倍 率性能和循环性能， 降低了电池的阻抗。说　明　书 1/8 页 3 CN 114267890 B 3