CN115036458B

CN115036458B - 一种锂离子电池

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Publication number: CN115036458B
Application number: CN202110246133.7A
Authority: CN
Inventors: 樊亚楠; 曾家江; 于丽秋; 李素丽
Original assignee: Zhuhai Cosmx Battery Co Ltd
Current assignee: Zhuhai Cosmx Battery Co Ltd
Priority date: 2021-03-05
Filing date: 2021-03-05
Publication date: 2023-06-16
Anticipated expiration: 2041-03-05
Also published as: CN115036458A

Abstract

本发明提供一种锂离子电池，所述锂离子电池包括正极极片，所述正极极片包括正极集流体层、活性物质层A和活性物质层B；所述活性物质层A和/或活性物质层B设置在正极集流体层表面；通过使用新型的多层涂布极片结构设计，比目前常规一层涂布结构的极片具有更高的离子电导率和电子电导率；应用于锂离子电池体系中，能有效的改善正极极片的表面电阻，降低电池的内阻，明显改善电芯的快充性能，使其在2C以上(如5C以上)倍率充电过程中有效降低温升。

Description

一种锂离子电池

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种适用于2-10C快充体系的锂离子电池。

背景技术

近几年，随着科技的进展，锂离子电池凭借其独特的高容量、循环寿命长、无记忆效应、较高的能量密度、清洁无污染等优势，逐渐占据了电池行业的大部分市场，目前锂离子电池多应用在手机、笔记本电脑以及电动汽车领域。随着人们生活节奏的加快以及手机等通讯设备智能化的普及，对锂离子电池的要求也在不断发生着变化，待机时间久、快速充电成了对新一代锂离子电池的要求。为了缩短充电的时间，很多厂家提出了2-10C(甚至是5-10C)这种快速充电的理念。

目前，市场上多见的聚合物锂离子电池是由含锂氧化物正极(钴酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、磷酸铁锂等组成)，负极(天然石墨、人造石墨、硬炭、中间相碳微球、钛酸锂、硅炭、氧化亚硅等组成)、有机电解液以及隔膜组成。随着对快充性能要求的提升，电池中各组分材料的设计及电芯的设计也需要进行一系列的调整，以适应越来越高的快速充电性能的要求。

但目前常规的正极材料还无法满足快速充电的需求，同时在大倍率的充电情况下，整个电芯会由于电池内部各组件的剧烈反应而产热，从而升高电芯温度，有起火失效的安全风险。

发明内容

为了改善现有技术的不足，本发明提供一种适用于2-10C快充体系的锂离子电池，所述锂离子电池包括正极极片，所述正极极片的使用可有效的提升电芯的动力学性能，改善电芯的快速充电性能，使其在2C以上的倍率下循环稳定性优异，同时可有效的降低电池温升和阻抗，在大电流充电的情况下，电芯整体温升较小，有效避免了安全风险的发生。

术语“快充体系”是指可满足大倍率充电条件下使用的电芯体系，如2C-10C，例如为2C、3C、5C、10C等。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种锂离子电池，所述锂离子电池包括正极极片，所述正极极片包括正极集流体层、活性物质层A和活性物质层B；所述活性物质层A和/或所述活性物质层B设置在正极集流体层表面；

其中，所述活性物质层A包括第一锂复合金属氧化物活性物质、第一导电剂和第一粘结剂，所述活性物质层B包括第二锂复合金属氧化物活性物质、第二导电剂和第二粘结剂；

所述第一锂复合金属氧化物活性物质和所述第二锂复合金属氧化物活性物质相同或不同，彼此独立地为下述(1)～(3)类物质中的至少一种：

(1)钴酸锂类化合物，其化学式为Li_cCo_1-a-bM_aM’_bO₂；其中0.65≤c≤0.95， 0≤a≤0.1，0≤b≤0.1，M、M’元素相同或不同，彼此至少独立地选自Al、Mg、Ti、 Zr、Ni、Mn、Y、La、Sr、B、F元素中的一种或多种；

(2)镍钴锰酸锂类化合物，其化学式为Li_wNi_1-x-y-zCo_xMn_yA_zO₂；其中 0.65≤w≤0.95，0.05≤x≤0.3，0≤y≤0.3，0≤z≤0.05，A元素选自Al、Mg、Ti、Zr、Y、 La、Sr、B、F中的一种或多种；

(3)镍钴铝酸锂类化合物，其化学式为Li_wNi_1-x-y-zCo_xAl_yA’_zO₂；其中 0.65≤w≤0.95，0.05≤x≤0.3，0≤y≤0.3，0≤z≤0.05，A’元素选自Mn、Mg、Ti、Zr、 Y、La、Sr、B、F中的一种或多种；

所述第一锂复合金属氧化物活性物质的D₅₀为12～20μm；

所述第二锂复合金属氧化物活性物质的D₅₀为4～10μm。

根据本发明，所述第一锂复合金属氧化物活性物质的Li/Me为0.65～0.98，优选为0.75～0.98；其中Me为Ni、Co和Mn，例如Li/Me为0.65、0.77、0.89、0.92、 0.98；所述第二锂复合金属氧化物活性物质的Li/Me为0.65～0.98，优选为 0.75～0.98；其中Me为Ni、Co和Mn，例如Li/Me为0.65、0.77、0.89、0.92、0.98。

根据本发明，所述第一锂复合金属氧化物活性物质的制备原料和所述第二锂复合金属氧化物活性物质的制备原料相同或不同，彼此独立地选自下述(1’) ～(3’)类物质中的至少一种：

(1’)钴酸锂类化合物，其化学式为Li_cCo_1-a-bM_aM’_bO₂；其中0.95≤c≤1.05， 0≤a≤0.1，0≤b≤0.1，M、M’元素相同或不同，彼此至少独立地选自Al、Mg、Ti、 Zr、Ni、Mn、Y、La、Sr、B、F元素中的一种或多种；

(2’)镍钴锰酸锂类化合物，其化学式为Li_wNi_1-x-y-zCo_xMn_yA_zO₂；其中 0.95≤w≤1.05，0.05≤x≤0.3，0≤y≤0.3，0≤z≤0.05，A元素选自Al、Mg、Ti、Zr、Y、 La、Sr、B、F中的一种或多种；

(3’)镍钴铝酸锂类化合物，其化学式为Li_wNi_1-x-y-zCo_xAl_yA’_zO₂；其中 0.95≤w≤1.05，0.05≤x≤0.3，0≤y≤0.3，0≤z≤0.05，A’元素选自Mn、Mg、Ti、Zr、 Y、La、Sr、B、F中的一种或多种。

根据本发明，所述第一锂复合金属氧化物活性物质的制备原料中Li与Me的摩尔比Li/Me为1～1.03，其中Me为Ni、Co和Mn，例如Li/Me为1、1.01、1.02或1.03；所述第二锂复合金属氧化物活性物质的制备原料中Li与Me的摩尔比Li/Me为 1～1.03，其中Me为Ni、Co和Mn，例如Li/Me为1、1.01、1.02或1.03。

本发明中，由于在锂离子电池首次充放电的过程中，一部分的锂离子用于形成正负极表面的保护层，即CEI膜与SEI膜，造成不可逆的一部分Li⁺的损失，因此锂离子电池中的锂复合金属氧化物活性物质中Li含量明显比粉料状态的锂复合金属氧化物活性物质的制备原料中Li含量低。

根据本发明，所述第一锂复合金属氧化物活性物质的D₅₀与所述第二锂复合金属氧化物活性物质的D₅₀的差值为2～16μm，优选为4～10μm，例如为2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm、10μm、11μm、12μm、13μm、14μm、15μm 或16μm。

根据本发明，所述第一锂复合金属氧化物活性物质的D₅₀为12μm、13μm、 14μm、15μm、16μm、17μm、18μm、19μm或20μm；所述第二锂复合金属氧化物活性物质的D₅₀为4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm或10μm。

根据本发明，所述第一锂复合金属氧化物活性物质和第二锂复合金属氧化物活性物质相同或不同，彼此独立地选自钴酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂的一种或多种的组合。

本发明中，所述D₅₀是指累计粒度分布百分数达到50％时所对应的粒度数值，通常用其数值来表示粉体的平均粒径。

根据本发明，单侧活性物质层A的厚度(辊压后的厚度)为40～80μm，优选为40～60μm，例如为40μm、45μm、50μm、55μm、60μm、70μm或80μm。

根据本发明，单侧活性物质层B的厚度(辊压后的厚度)为4～12μm，优选为5～10μm，例如为5μm、6μm、7μm、8μm、9μm、10μm、11μm或12μm。

根据本发明，所述活性物质层A设置在正极集流体层至少一侧表面，所述活性物质层B设置在正极集流体层的另一侧表面或者设置在活性物质层A表面；或者，所述活性物质层B设置在正极集流体层至少一侧表面，所述活性物质层A设置在正极集流体层的另一侧表面或者设置在活性物质层B表面。

根据本发明，所述活性物质层A设置在正极集流体层至少一侧表面，所述活性物质层B设置在活性物质层A表面(具体如图1所示)；或者，所述活性物质层 B设置在正极集流体层至少一侧表面，所述活性物质层A设置在活性物质层B表面(具体如图2所示)；或者，所述活性物质层A设置在正极集流体层一侧表面，所述活性物质层B设置在正极集流体层另一侧表面(具体如图3所示)。

由于活性物质层B的第二锂复合金属氧化物活性物质的颗粒粒度较小，可以有效的缩短Li⁺在充放电过程中的传输路径，当锂离子电池在实际的充放电过程中，Li⁺从电解液中优先到达极片的表面，因此极片表面的电流密度相对较大，同时极片表面的极化也大些。因此，在极片表层涂覆导电性能好的材料可以有效的提升离子的传导能力，进而提升电芯的快速充电能力，因此，加入小颗粒的材料，即活性物质层B的涂覆可以有效的降低Li⁺在实际充放电过程中的传输路径，提升充电能力，进而降低电芯在充放电过程中的极化，尤其是在大倍率的情况下，可以有效的抑制体系由于极化产热，从而降低大倍率充放电时的温升。但由于极片的设置方式不同会导致其极化的降低程度不同，所以，本方案中的几种实施方式在温升降低方面会有不同程度的贡献。

根据本发明，所述活性物质层A中，第一锂复合金属氧化物活性物质的质量占活性物质层A总质量的90～99wt％，优选96～99％，例如为90wt％、91wt％、92 wt％、93wt％、94wt％、95wt％、96wt％、97wt％、98wt％、99wt％。

根据本发明，所述活性物质层B中，第二锂复合金属氧化物活性物质的质量占活性物质层B总质量的90～99wt％，优选96～99％，例如为90wt％、91wt％、92 wt％、93wt％、94wt％、95wt％、96wt％、97wt％、98wt％、99wt％。

根据本发明，所述活性物质层A中，第一导电剂和第一粘结剂的质量比为 (0.5～2):1，例如为0.5:1、1:1、1.5:1或2:1。

根据本发明，所述活性物质层B中，第二导电剂和第二粘结剂的质量比为 (0.5～2):1，例如为0.5:1、1:1、1.5:1或2:1。

根据本发明，所述第一导电剂和第二导电剂相同或不同，彼此独立地为导电石墨、导电炭黑、科琴黑、乙炔黑、碳纤维、单壁碳纳米管、多壁碳纳米管、石墨烯中的一种或多种的组合。

根据本发明，所述第一粘结剂和第二粘结剂为聚偏氟乙烯(PVDF)。

根据本发明，所述正极极片的面密度为17～27mg/cm²，所述正极极片的孔隙率为12～30％，所述正极极片的压实密度为3.2～4.3g/cm³。

根据本发明，所述锂离子电池为2-10C(如5-10C)快充体系锂离子电池。

根据本发明，所述锂离子电池还包括负极极片、隔膜和电解液。

根据本发明，所述负极极片包括负极活性物质，所述负极活性物质包括石墨材料和/或硅材料。

根据本发明，所述隔膜为本领域已知的隔膜，例如为本领域已知的商业锂离子电池用隔膜。

根据本发明，所述石墨材料至少为人造石墨、天然石墨等中的一种。

根据本发明，所述硅材料例如为Si、SiC和SiO_x(0<x<2)中的一种或多种。

根据本发明，所述硅材料占石墨材料和硅材料总质量的0～20wt％，优选纯石墨材料作为负极。

根据本发明，所述非水电解液为本领域已知的常规电解液，溶剂含有碳酸乙烯酯(简写为EC)、碳酸二乙酯(简写为DEC)、碳酸丙烯酯(简写为PC)、氟代碳酸乙烯酯(简写为FEC)等。

本发明提供上述锂离子电池的制备方法，所述方法包括将上述的正极极片、负极极片、非水电解液和隔膜组装成锂离子电池。

本发明还提供一种降低电池在2-10C(如5-10C)快充体系下的温升和阻抗的方法，所述方法包括使用上述的锂离子电池。

本发明中，含有该正极极片的锂离子电池可有效的提升电芯的动力学性能，改善电芯的快速充电性能，使其在2C以上(如5C以上)的倍率下循环稳定性优异，同时可有效的降低在大电流充电的情况下，电芯整体温升较小，有效避免了安全风险的发生。

本发明的有益效果：

本发明提供一种适用于快充体系的锂离子电池，所述锂离子电池包括正极极片，所述正极极片包括正极集流体层、活性物质层A和活性物质层B；所述活性物质层A和/或活性物质层B设置在正极集流体层表面；通过使用新型的多层涂布极片结构设计，比目前常规一层涂布结构的极片具有更高的离子电导率和电子电导率；同时，由于活性物质层B的第二锂复合金属氧化物活性物质的颗粒粒度较小，可以有效的缩短Li⁺在充放电过程中的传输路径，当锂离子电池在实际的充放电过程中，在极片表层涂覆导电性能好的材料可以有效的提升离子的传导能力，进而提升电芯的快速充电能力，因此，加入小颗粒的材料，即活性物质层B的涂覆可以有效的降低Li⁺在实际充放电过程中的传输路径，提升充电能力，进而降低电芯在充放电过程中的极化，尤其是在大倍率的情况下，可以有效的抑制体系由于极化产热，从而降低大倍率充放电时的温升。应用于锂离子电池体系中，能有效的改善正极极片的表面电阻，降低电池的内阻，明显改善电芯的快充性能，使其在2C以上(如5C以上)倍率充电过程中有效降低温升。

附图说明

图1为实施例1中正极极片的结构示意图；

图2为实施例2中正极极片的结构示意图；

图3为实施例3中正极极片的结构示意图；

图4为实施例1和对比例1的锂离子电池在5C/0.7C条件下循环500T的循环曲线；

图5为实施例1和对比例1的锂离子电池的温升曲线。

具体实施方式

下文将结合具体实施例对本发明做更进一步的详细说明。应当理解，下列实施例仅为示例性地说明和解释本发明，而不应被解释为对本发明保护范围的限制。凡基于本发明上述内容所实现的技术均涵盖在本发明旨在保护的范围内。

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法；下述实施例中所用的试剂、材料等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

实施例1

(1)制备正极极片

将活性物质A钴酸锂、PVDF、碳纳米管以97％:1.5％:1.5％的重量比混合，将混合物分散于NMP中，通过双行星搅拌后，获得正极活性物质A浆液。将该正极活性物质A浆液涂覆在正极集流体两侧，涂覆后烘干，得到涂覆活性物质层A的正极极片，其中活性物质A钴酸锂的粒度D₅₀为16μm；

将活性物质B钴酸锂、PVDF、碳纳米管以97％:1.5％:1.5％的重量比混合，将混合物分散于NMP中，通过双行星搅拌后，获得正极活性物质B浆液。将该正极活性物质B浆液涂覆在活性物质层A的表面，涂覆后烘干，得到涂覆活性物质层 B的正极极片，其中活性物质B钴酸锂的粒度D₅₀为7μm；

将得到的双层涂覆的正极极片，进行辊压，按压实密度为4.1g/cm³进行辊压后得到正极极片，制备得到的正极极片具有如图1所示的结构；其中，单侧活性物质层A的厚度为60μm，单侧活性物质层B的厚度为10μm；

(2)制备锂离子电池及测试

将负极活性物质、苯乙烯二烯橡胶(SBR)、羧甲基纤维素钠、导电碳黑以 94％:3％:2％:1％的重量比混合，将混合物分散于水中通过双行星混合后得到负极浆液。将该浆液涂覆于铜集流体上，接着进行辊压及干燥，制备带有负极材料的负极片。

使用的非水电解液包括锂盐和溶剂，溶剂含有碳酸乙烯酯(简写为EC)、碳酸二乙酯(简写为DEC)、碳酸丙烯酯(简写为PC)、氟代碳酸乙烯酯(简写为FEC) 等，锂盐为1mol/L的六氟磷酸锂。

然后将正极极片、隔膜和负极极片通过卷绕的方式进行卷绕得到卷芯后，注入电解液，封装于铝塑袋中，热压化成后得到软包电芯，测试其容量为2950 mAh。

测量软包电芯每周循环的容量保持率(测试条件：在5C充电及0.7C放电的条件下，充放电温度为25℃，电压范围为3.0～4.45V)，测试软包电芯在5C恒流恒压充电至4.45V的温升，测试软包电芯常温70％SOC下的DCIR，测试软包电芯在常温下0.2C、0.5C、1.0C、2.0C、5.0C的倍率放电容量(取0.2C容量作100％初始对比容量保持率)。

(3)测试Li含量

对锂离子电池中正极极片进行测试，测试得正极极片中锂的摩尔质量为0.88mol，同时测试此状态下的Me含量，经过计算，得出此时的Li/Me为0.967。这主要是由于在电池首次充放电的过程中，一部分的锂离子用于形成正负极表面的保护层，即CEI膜与SEI膜，造成不可逆的一部分Li⁺的损失，因此锂离子电池中的锂复合金属氧化物活性物质中Li含量明显比粉料状态的锂复合金属氧化物活性物质的制备原料中Li含量低。

实施例2

其他同实施例1，不同之处在于活性物质层的涂覆方式不同：

活性物质层B涂覆于正极集流体表面，活性物质层A涂覆于活性物质层B的表面；具体结构如图2所示。

实施例3

其他同实施例1，不同之处在于活性物质层的涂覆方式不同：

活性物质层A涂覆于正极集流体一侧表面，活性物质层B涂覆于正极集流体另一侧表面，且单侧活性物质层A的厚度为70μm，单侧活性物质层B的厚度为 70μm；具体结构如图3所示。

实施例4

其他同实施例1，不同之处在于：

(1)活性物质A的粒度D₅₀为14μm；

(2)活性物质B的粒度D₅₀为4.5μm。

实施例5

其他同实施例1，不同之处在于：

(1)活性物质A的粒度D₅₀为22μm；

(2)活性物质B的粒度D₅₀为15μm。

实施例6

其他同实施例1，不同之处在于：

(1)活性物质层A的厚度为75μm；

(2)活性物质层B的厚度为12μm。

实施例7

其他同实施例1，不同之处在于：

(1)活性物质层A的厚度为45μm；

(2)活性物质层B的厚度为8μm。

对比例1

其他同实施例1，不同之处在于：

正极极片的制备方法如下：

(1)将活性物质A钴酸锂、PVDF、碳纳米管以97％:1.5％:1.5％的重量比混合，将混合物分散于NMP中，通过双行星搅拌后，获得正极活性物质A浆液。将该正极活性物质A浆液涂覆在正极集流体两侧，涂覆后烘干，得到涂覆活性物质层A的正极极片，其中活性物质的粒度D₅₀为16μm；

(2)将得到的双层涂覆的正极极片，进行辊压，按压实密度为4.1g/cm³进行辊压后得到正极极片，其中，单侧活性物质层A的厚度为60μm。

对比例2

其他同实施例1，不同之处在于：

(1)将活性物质B钴酸锂、PVDF、碳纳米管以97％:1.5％:1.5％的重量比混合，将混合物分散于NMP中，通过双行星搅拌后，获得正极活性物质B浆液。将该正极活性物质B浆液涂覆在正极集流体两侧，涂覆后烘干，得到涂覆活性物质层B的正极极片，其中活性物质B的粒度D₅₀为7μm；

(2)将得到的双层涂覆的正极极片，进行辊压，按压实密度为3.75g/cm³进行辊压后得到正极极片，其中，单侧活性物质层B的厚度为60μm。

对比例3

将活性物质A钴酸锂(活性物质A的粒度D₅₀为16μm)、活性物质B钴酸锂(活性物质B的粒度D₅₀为7μm)、PVDF、碳纳米管以87％:10％:1.5％:1.5％的重量比混合，将混合物分散于NMP中，通过双行星搅拌后，获得正极浆液。将该浆液涂覆于铝箔集流体上，涂覆后烘干，得到正极极片进行辊压，按压实密度为4.1 g/cm³进行辊压后得到正极极片，其中，单侧活性物质层的厚度为60μm。

对比例4

其他同对比例1，不同之处在于：

活性物质A的粒度D₅₀为22μm。

对比例5

其他同对比例1，不同之处在于：

(1)活性物质A的粒度D₅₀为14μm；

(2)将得到的双层涂覆的正极极片，进行辊压，按压实密度为4.0g/cm³进行辊压后得到正极极片。

对比例6

其他同对比例2，不同之处在于：

(1)活性物质B的粒度D₅₀为4.5μm；

(2)将得到的双层涂覆的正极极片，进行辊压，按压实密度为3.65g/cm³进行辊压后得到正极极片。

将实施例1-7和对比例1-6制得的电池进行测试，测试结果如表2和图4至图5 所示，由表2可以看出：使用本发明的锂离子电池性能得到明显改善。上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合和简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

表1为实施例1-7和对比例1-6的正极极片的组成

对上述实施例和对比例制备得到的电池进行如下表征：

(1)大倍率放电性能

对上述组装的电芯进行倍率放电性能的测试，测试结果如表2所示，对比实施例1与对比例1，通过本发明的技术方案制备的锂离子二次电池，在5C倍率下放电的情况下，仍有优异的放电性能，5C/0.2C的容量有97.76％，而对比例1只有89.15％，通过本发明中的技术方案，倍率放电性能提升了8.6％；对比实施例 1-3，三种结构的正极极片中，粒度较小材料作为顶层涂覆物质的方案的倍率性能更好，这是由于更小的粒度材料有利于离子的扩散，有效的提升倍率性能。对比实施例1、实施例4-5，对于活性物质A和活性物质B，其不同的粒度范围会在很大程度上影响电芯的倍率性能，实施例5中，活性物质A的粒度D₅₀为22μm，活性物质B的粒度D₅₀为15μm，而实施例4中，活性物质A的粒度D₅₀为14μm，活性物质B的粒度D₅₀为4.5μm，实施例4的电池的倍率性能就有比较明显的提升。对比实施例1和实施例6-7，不同的涂布厚度对电芯的倍率性能有明显的影响，随着涂布厚度的降低，电芯在大倍率情况下的放电性能明显变好。

(2)高温储存性能

对本发明中的实施例和对比例进行高温储存性能的测试，测试结果如表2所示，其中，本发明中的实施例在高温储存条件下，均表现出了优异的性能。不过，随着活性物质颗粒的减小，其高温储存性能会有一定程度的牺牲，如对比例6，70℃储存48小时后的残余容量仅为76.14％，其较小的粒度提供了较大的比表面积，因此在高温的条件下，副反应加剧，对容量有一定的不可逆消耗，需要对高温性能和倍率性能进行一定的平衡。

(3)DCIR性能

对本发明中的实施例及对比例进行70％SOC下DCIR的测试，测试结果如表2 所示，对比实施例1和对比例1，通过本发明实施例的改性，电芯在70％SOC下的 DCIR由61.24降低至52.75，与大倍率放电的结果一致，通过本技术方案中将小颗粒材料涂于表面的措施，可以有效的降低电芯的阻抗，有效提升电芯的倍率性能。

(4)大倍率循环性能

对本发明中电芯进行了大倍率的循环性能测试，测试条件是5C/0.7C进行循环，得到数据如表2所示，实施例1在常规的大颗粒表面涂覆一层小颗粒涂层，可以有效的提升电芯在5C条件下的循环性能，对比例1循环500T后容量保持率为 89.75％，实施例1循环500T后容量保持率为96.94％，提升了近7％。

(5)温升性能

基于实施例1和对比例1的测试结果，可以发现，本发明中的技术方案可以有效的改善电芯在5C直充情况下充满的电芯温升，温升由28.4℃降低为8.7℃，可以看出，本技术方案中的正极极片制备方法可以有效改善温升。

表2实施例1-7和对比例1-6制得的电池的电性能汇总

以上，对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种锂离子电池，所述锂离子电池包括正极极片，所述正极极片包括正极集流体层、活性物质层A和活性物质层B；所述活性物质层A设置在正极集流体层至少一侧表面，所述活性物质层B设置在活性物质层A表面；或者，所述活性物质层B设置在正极集流体层至少一侧表面，所述活性物质层A设置在活性物质层B表面；或者，所述活性物质层A设置在正极集流体层一侧表面，所述活性物质层B设置在正极集流体层另一侧表面；其中，所述活性物质层A包括第一锂复合金属氧化物活性物质、第一导电剂和第一粘结剂，所述活性物质层B包括第二锂复合金属氧化物活性物质、第二导电剂和第二粘结剂；

所述第一锂复合金属氧化物活性物质和所述第二锂复合金属氧化物活性物质相同或不同，彼此独立地为下述（1）~（3）类物质中的至少一种：

（1）钴酸锂类化合物，其化学式为Li_cCo_1-a-bM_aM’_bO₂；其中0.65≤c≤0.95，0≤a≤0.1，0≤b≤0.1，M、M’元素相同或不同，彼此至少独立地选自Al、Mg、Ti、Zr、Ni、Mn、Y、La、Sr、B、F元素中的一种或多种；

（2）镍钴锰酸锂类化合物，其化学式为Li_wNi_1-x-y-zCo_xMn_yA_zO₂；其中0.65≤w≤0.95，0.05≤x≤0.3，0≤y≤0.3，0≤z≤0.05，A元素选自Al、Mg、Ti、Zr、Y、La、Sr、B、F中的一种或多种；

（3）镍钴铝酸锂类化合物，其化学式为Li_wNi_1-x-y-zCo_xAl_yA’_zO₂；其中0.65≤w≤0.95，0.05≤x≤0.3，0≤y≤0.3，0≤z≤0.05，A’元素选自Mn、Mg、Ti、Zr、Y、La、Sr、B、F中的一种或多种；

所述第一锂复合金属氧化物活性物质的D₅₀为12~20μm；

所述第二锂复合金属氧化物活性物质的D₅₀为4~10μm；

所述第一锂复合金属氧化物活性物质的D₅₀与所述第二锂复合金属氧化物活性物质的D₅₀的差值为2~16μm；单侧活性物质层A的厚度为40~80μm，单侧活性物质层B的厚度为4~12μm。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池，其中，所述第一锂复合金属氧化物活性物质中Li与Me的摩尔比Li/Me为0.65~0.98，其中Me为Co；或者Me包括Co，并且包括Ni和Mn中的至少一种；所述第二锂复合金属氧化物活性物质中Li与Me的摩尔比Li/Me为0.65~0.98，其中Me为Co；或者Me包括Co，并且包括Ni和Mn中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池，其中，所述第一锂复合金属氧化物活性物质的制备原料中Li与Me的摩尔比Li/Me为1~1.03，其中Me为Co；或者Me包括Co，并且包括Ni和Mn中的至少一种；所述第二锂复合金属氧化物活性物质的制备原料中Li与Me的摩尔比Li/Me为1~1.03，其中Me为Co；或者Me包括Co，并且包括Ni和Mn中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的锂离子电池，其中，所述活性物质层A中，第一锂复合金属氧化物活性物质的质量占活性物质层A总质量的90~99wt%。

5.根据权利要求1所述的锂离子电池，其中，所述活性物质层B中，第二锂复合金属氧化物活性物质的质量占活性物质层B总质量的90~99wt%。

6.根据权利要求1所述的锂离子电池，其中，所述活性物质层A中，第一导电剂和第一粘结剂的质量比为(0.5~2):1。

7.根据权利要求1所述的锂离子电池，其中，所述活性物质层B中，第二导电剂和第二粘结剂的质量比为(0.5~2):1。

8.根据权利要求1-7任一项所述的锂离子电池，其中，所述锂离子电池为2-10C快充体系锂离子电池。