(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111592310.3 (22)申请日 2021.12.23 (66)本国优先权数据 202111214996.2 2021.10.19 CN (71)申请人 湖南立方新能源科技有限责任公司 地址 412000 湖南省株洲市天元区创业大 道128号天易科技城自主创业园J地 块 (72)发明人 苏球　曾涛　易欣　余相仁　 付洋洋　 (74)专利代理 机构 天津市北洋 有限责任专利代 理事务所 12 201 专利代理师 潘俊达　郭宝煊 (51)Int.Cl. H01M 4/13(2010.01) H01M 4/139(2010.01)H01M 4/62(2006.01) H01M 10/0525(2010.01) (54)发明名称 一种复合极片及其制备方法以及锂离子电 池 (57)摘要 本发明属于锂离子电池技术领域， 尤其涉及 一种复合极片及其制备方以及锂离子电池， 一种 复合极片， 包括集流体； 有序排列涂层， 设置在集 流体表面； 以及粘结层， 设置于集流体与有序排 列涂层之间， 用于加强集流体与有序排列涂层之 间的粘结力。 本发明的一种复合极片， 能够使有 序排列涂层与集流体牢固结构， 不脱膜， 有效改 善自组装有序排列的极片因特定方向上膨胀而 产生的极片脱膜问题， 使极片具有快充性能， 而 且使用寿命长。 权利要求书1页 说明书10页 附图4页 CN 114447267 A 2022.05.06 CN 114447267 A 1.一种复合极片， 其特 征在于， 包括 集流体； 有序排列涂层， 设置在集 流体至少一表面； 以及， 粘结层， 设置于集流体与有序排列涂层之间， 用于加强集流体与有序排列涂层之间的 粘结力。 2.一种复合极片的制备 方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤A1、 使用刻蚀剂在集 流体至少一表面刻蚀形成粘结层； 步骤A2、 将悬浮液导电料在磁场的作下涂覆在粘结层表面直至干燥形成有序排列涂 层， 即到复合极片。 3.一种复合极片的制备 方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤S1、 将粘结层导电浆料涂覆在集 流体至少一表面， 烘干形成粘结层； 步骤S2、 将悬浮液导电料在磁场的作用下涂覆在粘结层表面直至干燥形成有序排列涂 层， 即到复合极片。 4.根据权利要求3所述的一种复合极片的制备方法， 其特征在于， 所述粘结层导电浆料 的制备方法为将导电剂、 粘结剂、 第一溶剂按重量分数0.1～0.5： 0.5～2： 98～99.5混合分 散制得。 5.根据权利要求4所述的一种复合极片的制备方法， 其特征在于， 所述第 一溶剂为N ‑甲 基吡咯烷酮、 四氢呋喃、 N,N ‑2‑甲基甲酰胺中的一种或多种混合物。 6.根据权利要求3所述的一种复合极片的制备方法， 其特征在于： 所述悬浮液导电料的 制备方法包括以下步骤： 步骤B1、 将石墨溶于第二溶剂中得第一溶液， 将磁流体溶于第 三溶剂中得第二溶液， 将 第二溶液加入第一溶 液中搅拌分散， 静置， 过 滤得到磁化石墨 活性物； 步骤B2、 将磁化石墨 活性物、 导电碳、 粘接剂和第四溶剂混合分散制得 悬浮液导电料。 7.根据权利要求6所述的一种复合极片的制备方法， 其特征在于： 所述步骤B2中磁化石 墨活性物、 导电碳、 粘接剂和第四溶剂的重量份数比为 40～50:0.1～0.5:1～5:45～6 0。 8.根据权利要求6所述的一种复合极片的制备方法， 其特征在于： 所述步骤B2中悬浮液 导电料的粘度为15 00～4500mPa·s。 9.根据权利要求3所述的一种复合极片的制备方法， 其特征在于： 所述干燥的温度为60 ～70℃。 10.一种锂离子电池， 其特征在于， 包括正极片、 负极片、 隔膜、 电解液以及壳体， 所述隔 膜用于分 隔所述正极片和所述负极片， 所述壳体用于装设所述正极片、 所述隔膜、 所述负极 片以及所述电解液， 所述 正极片和/或所述负极片为权利要求1所述的复合极片。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114447267 A 2一种复合极片及其制备方 法以及锂离 子电池 技术领域 [0001]本发明属于锂离子电池技术领域， 尤其涉及一种复合极片及其制备方法以及锂离 子电池。 背景技术 [0002]离子型电池有着能量密度 高、 成本低、 安全性能好、 外形可定制化， 循环寿命长 的 优势。 在此优势下， 离子电池现在广泛应用于可移动电子 设备、 储能、 动力汽车、 电动工具等 领域， 近五年来市场需求呈稳步增长趋势， 且随着电池技术越来越成熟， 其应用的场景将不 断扩大生活的各个方面。 离子电池同样也存在短板， 现有技术下快充快放性能逐渐不能满 足消费者的需求， 例如新能源汽车充电时间较长， 不如燃油车加油便捷， 无人机启动电源达 不到一定放电功 率就无法正常工作。 在可移动电子 设备上， 消费者对充、 快放性能要求越来 越高， 例如电动车、 启动电源、 电动螺 丝刀、 蓝牙耳机、 智能手表等。 [0003]在充放电过程中， 电池通过阳离子可逆的嵌入/脱出电极材料进行储存和释放电 能。 从原理上讲， 阳离子在正、 负极的嵌入/脱 出及介质中传递的速率是影响离子电池充、 放 电速度的关键因素。 目前行业内主要改善的方案主要有： 1.减小正负极材料颗粒的粒径， 增 加电极材料的比表面积， 即增加阳离子与电极的接触点位。 2.在正、 负极材料表面包覆 导电 层。 3.增加离子传递介质(目前以电解液为主)的电导率。 4.增加隔膜的孔隙率， 一定程度增 加离子+的传递 通道， 缩短离 子传递路径。 [0004]以上传统改善方案都是在材料表面进行处理而未从材料微观构筑上进行改变， 改 善效果均有限且带来一定的负面影响， 如厚度膨胀大， 降低电池的能量密度， 恶化电池的高 温存储性和自放电性能， 同时还大幅增加了制作成本。 目前理论上有一种制作有序排列的 高性能负极的方法， 如曾明扬[1]在 《基于磁场诱导自组装构筑高性能锂离子电池负极的研 究》 中描述的， 如附图1所示， 在涂布过程中利用强磁场使石墨与集流体接近垂直的状态有 序排列， 降低石墨的OI值， 形成定向有序的离子传输通道， 减小电池充放电过程中离子传递 阻抗， 实现更优异的快充 快放性能。 而 该方法制备的电极材料与集流体粘接力较弱， 电极材 料容易剥离， 电池容 易变形， 电性能差 。 发明内容 [0005]本发明的目的之一在于： 针对现有技术的不足， 而提供一种复合极片， 能够使有序 排列涂层与集流体牢固结构， 不脱膜， 有效改善自组装有序排列的极片因特定方向上膨胀 而产生的极片脱膜问题， 使极片具有快充性能， 而且使用寿命长 。 [0006]为了实现上述目的， 本发明采用以下技 术方案： [0007]一种复合极片， 包括 [0008]集流体； [0009]有序排列涂层， 设置在集 流体至少一表面； 以及， [0010]粘结层， 设置于集流体与有序排列涂层之间， 用于加强集流体与有序排列涂层之说　明　书 1/10 页 3 CN 114447267 A 3