專利名稱：多元素納米釩動力電池正極極片的制作方法
技術領域：
本發明涉及電池技術領域，尤其是涉及一種多元素納米釩動力電池正極極片及其制備方法。
背景技術：
在電池領域中，電池的種類有很多，如鋰離子電池、鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池等，其中，鋰離子電池與其他電池相比，具有工作電壓高、能量密度大、安全性好、無記憶效應、無污染等優點，因此鋰離子電池成為新能源開發的重點研究領域，應用前景廣闊。但現有鋰離子電池的電極極片容易掉粉，導致電池的容量低、循環性能差、內阻大；從而縮短了鋰離子電池的電極極片的使用壽命。
發明內容
本發明的主要目的在于提供一種多元素納米釩動力電池正極極片及其制備方法， 防止多元素納米釩動力電池正極極片掉粉現象的發生，延長多元素納米釩動力電池正極極片的使用壽命。本發明提出一種多元素納米釩動力電池正極極片，包括一正極集流體，該正極集流體的上下面由里向外分別依次設置有中間薄層和活性外層。優選地，所述正極集流體為糙面鋁箔。優選地，所述中間薄層厚度為1-5微米。優選地，所述中間薄層以印刷的方式進行設置。優選地，所述活性外層以涂布的方式進行設置。優選地，所述中間薄層按重量百分比計由如下組分組成導電劑3% _5%、粘接劑 2% _4%、正極活性物質91% -93%。所述活性外層按重量百分比計由如下組分組成導電劑-3%、粘接劑 2% _4%、正極活性物質93% -95%。優選地，所述導電劑包括以下組分的一種或多種導電炭黑、導電石墨、鱗片石墨、 釩納米；所述正極活性物質包括以下組分的一種或兩種鎳鈷錳酸鋰、五氧化二釩。本發明另提出一種多元素納米釩動力電池正極極片的制備方法，包括步驟提供一個正極集流體；在正極集流體的上下面印刷一層1-5微米的中間薄層；在正極集流體上的中間薄層上涂布一層活性外層。優選地，所述正極集流體為糙面鋁箔。優選地，所述中間薄層按重量百分比計由以下組分組成導電劑3% _5%、粘接劑 2% _4%、正極活性物質91% -93% ；所述活性外層按重量百分比計由以下組分組成導電劑_3%、粘接劑2% -4%,正極活性物質93% -95%。優選地，所述導電劑包括以下組分的一種或多種導電炭黑、導電石墨、鱗片石墨、 釩納米；所述正極活性物質包括以下組分的一種或兩種鎳鈷錳酸鋰、五氧化二釩。本發明所提供的一種多元素納米釩動力電池正極極片及其制備方法，通過在正極集流體的上下鋁箔糙面上由里向外依次設置有中間薄層和活性外層，由于中間薄層為1-5 微米的薄層，且中間薄層和活性外層組分基本相同，因此中間薄層與正極集流體之間，以及中間薄層和活性外層之間的粘附力強，有效地防止了多元素納米釩動力電池正極極片掉粉現象的發生，延長了多元素納米釩動力電池正極極片的使用壽命。
圖1是本發明的多元素納米釩動力電池正極極片一實施例的結構示意圖；圖2是本發明的多元素納米釩動力電池正極極片制備方法一實施例的流程圖；本發明目的的實現、功能特點及優點將結合實施例，參照附圖做進一步說明。
具體實施例方式應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。參見圖1，提出本發明的一種多元素納米釩動力電池正極極片100 —實施例，包括一正極集流體110，該正極集流體110的上下面由里向外分別依次設置有中間薄層120和活性外層130。本實施例中，由于正極集流體110為糙面鋁箔，因此在正極集流體110上下面上設置中間薄層120，二者之間粘接更加緊密，提高了二者之間的粘附力。進一步地，上述多元素納米釩動力電池正極極片100實施例中，所述中間薄層120 以印刷的方式進行設置。本實施例中，中間薄層120通過印刷的方式設置在正極集流體上下面上，可以使中間薄層120與正極集流體上下面接觸充分，因而進一步提高了正極集流體110與中間薄層120之間的粘附力。進一步地，上述多元素納米釩動力電池正極極片100實施例中，所述中間薄層120 厚度為1-5微米。由此可知，該中間薄層120是一層很薄的活性層，由于該中間薄層很薄， 其重量小，不易在外力的影響下從正極集流體上下面上剝離。進一步地，上述多元素納米釩動力電池正極極片100實施例中，所述活性外層130 以涂布的方式進行設置。進一步地，上述多元素納米釩動力電池正極極片100實施例中，所述中間薄層 120按重量百分比計由如下組分組成導電劑3% _5%、粘接劑2% _4%、正極活性物質 91% -93%。進一步地，上述多元素納米釩動力電池正極極片100實施例，所述活性外層 130按重量百分比計由如下組分組成導電劑_3%、粘接劑2% _4%、正極活性物質 93% -95%。上述多元素納米釩動力電池正極極片100實施例中，所述導電劑包括以下組分的一種或多種導電炭黑、導電石墨、鱗片石墨、釩納米。所述正極活性物質包括以下組分的一種或兩種鎳鈷錳酸鋰、五氧化二釩。從上述中間薄層和活性外層的組分中可以看出，中間薄層120的粘接劑百分含量大于活性外層120的百分含量；而活性物質的百分含量大大小于活性外層130的百分含量。 由于中間薄層120中含有較大量的粘接劑，因此進一步提高了正極集流體110與中間薄層 120之間的粘附力。同時由于中間薄層120與活性外層130的組分成分基本相同，只是各組分的含量有所不同，因此通過涂布的方式在中間薄層120設置活性外層130，活性外層130與中間薄層120粘接緊密度高。由上可知，上述實施例電池池正極極片100的結構緊密，中間薄層120和活性外層 130不易從正極集流體110上剝離。有效地防止了多元素納米釩動力電池正極極片掉粉現象的發生，延長了多元素納米釩動力電池正極極片的使用壽命。同時，由于中間薄層120和活性外層130中包含有較高含量的導電劑和活性物質， 因此相對現有的電池，降低了電池內阻，提高了電池的電化學性能、電池的容量、以及大電流放電性。參見圖2，提出上述多元素納米釩動力電池正極極片制備方法一實施例，包括步驟SlOl、提供一個正極集流體；步驟S102、在正極集流體的上下面印刷一層1-5微米的中間薄層；步驟S103、在正極集流體上的中間薄層上涂布一層活性外層。進一步地，上述多元素納米釩動力電池正極極片的制備方法實施例中，所述正極集流體為糙面鋁箔。進一步地，上述多元素納米釩動力電池正極極片的制備方法實施例中，在步驟 S103之前還包括如下處理對印刷有中間薄層的正極集流體進行烘干處理。上述多元素納米釩動力電池正極極片的制備方法實施例可知由于正極集流體的上下面為鋁箔糙面，通過印刷的方式在正極集流體上下面設置中間薄層。中間薄層與正極集流體上下面接觸充分，因此二者之間的粘附力強。同時該中間薄層一層1-5微米厚的活性薄層，其重量小，不易在外力的影響下從正極集流體上下面上剝離。進一步地，上述多元素納米釩動力電池正極極片的制備方法實施例中，所述中間薄層按重量百分比計由以下組分組成導電劑3% _5%、粘接劑2% _4%、正極活性物質 91% -93%。進一步地，上述多元素納米釩動力電池正極極片的制備方法實施例中，所述活性外層按重量百分比計由以下組分組成導電劑_3%、粘接劑2% _4%、正極活性物質 93% -95%。進一步地，上述多元素納米釩動力電池正極極片的制備方法實施例中，所述導電劑包括以下組分的一種或多種導電炭黑、導電石墨、鱗片石墨、釩納米。所述正極活性物質包括以下組分的一種或兩種鎳鈷錳酸鋰、五氧化二釩。從上述中間薄層和活性外層的組分中可以看出，中間薄層的粘接劑百分含量大于活性外層的百分含量；而活性物質的百分含量大大小于活性外層的百分含量。由于中間薄層中含有較大量的粘接劑，因此進一步提高了正極集流體與中間薄層之間的粘附力。同時， 由于中間薄層與活性外層的組分成分基本相同，只是各組分的含量有所不同，因此通過涂布的方式在中間薄層上設置活性外層，活性外層與中間薄層粘接緊密度高。由上可知，通過上述方法實施例制備的電池池正極極片，其結構緊密，中間薄層和活性外層不易從正極集流體上剝離。有效地防止了多元素納米釩動力電池正極極片掉粉現象的發生，延長了多元素納米釩動力電池正極極片的使用壽命。同時，由于中間薄層和活性外層中包含有較高含量的導電劑和活性物質，因此相對現有的電池，降低了電池內阻，提高了電池的電化學性能、電池的容量、以及大電流放電性。應當理解的是，以上僅為本發明的優選實施例，不能因此限制本發明的專利范圍， 凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。
權利要求
1.一種多元素納米釩動力電池正極極片，其特征在于，包括一正極集流體，該正極集流體的上下面由里向外分別依次設置有中間薄層和活性外層。
2.根據權利要求1所述的多元素納米釩動力電池正極極片，其特征在于，所述正極集流體為糙面鋁箔。
3.根據權利要求1或2所述的多元素納米釩動力電池正極極片，其特征在于，所述中間薄層厚度為1-5微米。
4.根據權利要求3所述的多元素納米釩動力電池正極極片，其特征在于， 所述中間薄層以印刷的方式進行設置；所述活性外層以涂布的方式進行設置。
5.根據權利要求3任一項所述的多元素納米釩動力電池正極極片，其特征在于， 所述中間薄層按重量百分比計由如下組分組成導電劑3% _5%、粘接劑2% -4%、正極活性物質91% -93% ；所述活性外層按重量百分比計由如下組分組成導電劑_3%、粘接劑2% -4%、正極活性物質93% -95%。
6.根據權利要求5所述的多元素納米釩動力電池正極極片的制備方法，其特征在于， 所述導電劑包括以下組分的一種或多種導電炭黑、導電石墨、鱗片石墨、釩納米； 所述正極活性物質包括以下組分的一種或兩種鎳鈷錳酸鋰、五氧化二釩。
7.—種多元素納米釩動力電池正極極片的制備方法，其特征在于，包括步驟 提供一個正極集流體；在正極集流體的上下面印刷一層1-5微米的中間薄層； 在正極集流體上的中間薄層上涂布一層活性外層。
8.根據權利要求7所述的多元素納米釩動力電池正極極片的制備方法，其特征在于， 所述正極集流體為糙面鋁箔。
9.根據權利要求7或8所述多元素納米釩動力電池正極極片的制備方法，其特征在于， 所述中間薄層按重量百分比計由以下組分組成導電劑3% _5%、粘接劑2% -4%、正極活性物質91% -93% ；所述活性外層按重量百分比計由以下組分組成導電劑_3%、粘接劑2% -4%、正極活性物質93% -95%。
10.根據權利要求9所述的多元素納米釩動力電池正極極片的制備方法，其特征在于， 所述導電劑包括以下組分的一種或多種導電炭黑、導電石墨、鱗片石墨、釩納米； 所述正極活性物質包括以下組分的一種或多種鎳鈷錳酸鋰、五氧化二釩。
全文摘要
本發明公開了一種多元素納米釩動力電池正極極片及其制備方法，極片包括一正極集流體，該正極集流體的上下面由里向外分別依次設置有中間薄層和活性外層。本發明所提供的一種多元素納米釩動力電池正極極片及其制備方法，通過在正極集流體的上下鋁箔糙面上由里向外依次設置有中間薄層和活性外層，由于中間薄層為1-5微米的薄層，且中間薄層和活性外層組分基本相同，因此中間薄層與正極集流體之間，以及中間薄層和活性外層之間的粘附力強，有效地防止了多元素納米釩動力電池正極極片掉粉現象的發生，延長了多元素納米釩動力電池正極極片的使用壽命。
文檔編號H01M4/13GK102427124SQ20111040968
公開日2012年4月25日 申請日期2011年12月9日 優先權日2011年12月5日
發明者王曉東 申請人:深圳市中星動力電池技術有限公司