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      正極極片及其制備方法、電極組件、電池單體、電池和用電裝置與流程

      文檔序號:39606410發(fā)布日期:2024-10-11 13:14閱讀:來源:國知局

      技術(shù)特征:

      1.一種正極極片,其特征在于,所述正極極片包括集流體和設(shè)于所述集流體至少一側(cè)的涂層,所述涂層的表面設(shè)有保護膜,所述保護膜的材質(zhì)包括氟化物。

      2.如權(quán)利要求1所述的正極極片,其特征在于,所述保護膜的厚度范圍值為1nm至50nm,優(yōu)選地5nm至20nm。

      3.如權(quán)利要求1或2所述的正極極片,其特征在于,所述氟化物包括氟化鋰、氟化鋁中的至少一種。

      4.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的正極極片,其特征在于,所述保護膜包括氟化鋰保護膜和氟化鋁保護膜,所述氟化鋰保護膜和所述氟化鋁保護膜層疊設(shè)于所述涂層的表面;

      5.如權(quán)利要求1至4中任一項所述的正極極片,其特征在于,所述涂層中包括正極材料,所述正極材料表面形成有包覆層,所述包覆層包括含硫的化合物、含硼的化合物、氟化物中的至少一種。

      6.如權(quán)利要求5所述的正極極片,其特征在于,所述包覆層為氟化鋰。

      7.如權(quán)利要求6所述的正極極片,其特征在于,所述氟化鋰的質(zhì)量占所述正極材料總質(zhì)量的質(zhì)量百分數(shù)為0.01%至5%,優(yōu)選地0.5%至1.2%。

      8.如權(quán)利要求1至7中任一項所述的正極極片,其特征在于,所述涂層中的正極材料的通式為lixniym1-yo2,0.9≤x≤1.15,0.6≤y≤1,m選自co、mn、al中的一種或多種;

      9.一種如權(quán)利要求1至8中任一項所述的正極極片的制備方法,其特征在于,包括:

      10.如權(quán)利要求9所述的正極極片的制備方法,其特征在于,所述薄膜沉積技術(shù)包括原子層沉積工藝。

      11.如權(quán)利要求9或10所述的正極極片的制備方法,其特征在于,所述氟化物包括氟化鋰和/或氟化鋁。

      12.如權(quán)利要求10或11所述的正極極片的制備方法,其特征在于,在通過原子層沉積工藝在所述正極極片的涂層表面形成包覆層的步驟中,包括:

      13.如權(quán)利要求12所述的正極極片的制備方法,其特征在于,在在所述反應(yīng)室內(nèi)通入合適的氟化物的前驅(qū)體,在所述涂層的表面形成保護膜,打開真空排除未反應(yīng)的前驅(qū)體,重復上述步驟,得到預設(shè)厚度的保護膜的步驟中,包括:

      14.如權(quán)利要求13所述的正極極片的制備方法,其特征在于,在在所述反應(yīng)室內(nèi)通入氟化鋁的前驅(qū)體,在所述涂層的表面形成保護膜,打開真空排除未反應(yīng)的前驅(qū)體的步驟中,包括:

      15.如權(quán)利要求13或14所述的正極極片的制備方法,其特征在于,在在所述反應(yīng)室內(nèi)通入氟化鋰的前驅(qū)體,在所述涂層的表面形成保護膜,打開真空排除未反應(yīng)的前驅(qū)體的步驟中,包括:

      16.如權(quán)利要求9至15中任一項所述的正極極片的制備方法,其特征在于,在準備正極極片的步驟中,包括:

      17.如權(quán)利要求9至15中任一項所述的正極極片的制備方法,其特征在于,在準備正極極片的步驟中,包括:

      18.如權(quán)利要求17所述的正極極片的制備方法,其特征在于,所述氟化銨的添加量占所述正極材料質(zhì)量的范圍值為0.009%至4.5%,優(yōu)選地0.45%至1.1%。

      19.如權(quán)利要求17或18中任一項所述的正極極片的制備方法,其特征在于,在將正極材料、粘結(jié)劑、導電劑、氟化銨混合,加入溶劑進行攪拌,得到正極漿料的步驟中,包括:

      20.如權(quán)利要求17至19中任一項所述的正極極片的制備方法,其特征在于,在將所述正極漿料涂覆于集流體,烘干,得到正極極片的步驟中,包括:

      21.如權(quán)利要求16至20中任一項所述的正極極片的制備方法,其特征在于,所述正極材料中的殘留鋰質(zhì)量占所述正極材料質(zhì)量的占比滿足li2co3≥0.02%,lioh≥0.2%。

      22.一種電極組件,其特征在于,所述電極組件包括如權(quán)利要求1至8中任一項所述的正極極片,或包括如權(quán)利要求9至21中任一項所述的正極極片的制備方法制得的正極極片。

      23.一種電池單體,其特征在于,所述電池單體包括如權(quán)利要求22所述的電極組件。

      24.一種電池,其特征在于,所述電池包括如權(quán)利要求23所述的電池單體。

      25.一種用電裝置,其特征在于,所述用電裝置包括如權(quán)利要求23所述的電池單體或者如權(quán)利要求24所述的電池。


      技術(shù)總結(jié)
      本發(fā)明涉及電池技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種正極極片及其制備方法、電極組件、電池單體、電池和用電裝置。正極極片包括集流體和設(shè)于集流體至少一側(cè)的涂層,涂層的表面設(shè)有保護膜,保護膜的材質(zhì)包括氟化物??紤]到涂層中的正極材料與空氣接觸會帶來性能劣化,以及正極材料與電解液接觸會發(fā)生界面副反應(yīng),為了改善正極材料的性能,在涂層表面設(shè)置保護膜,降低正極材料與空氣的接觸的機會,以及減輕正極材料與電解液發(fā)生界面反應(yīng)的概率,提高正極材料的穩(wěn)定性,從而提高電池的性能。

      技術(shù)研發(fā)人員:任苗苗,魏奕民
      受保護的技術(shù)使用者:寧德時代新能源科技股份有限公司
      技術(shù)研發(fā)日:
      技術(shù)公布日:2024/10/10
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