CN113330602A - 极片、电化学装置和电子装置 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了极片、电化学装置和电子装置。极片包括：集流体；第一涂层，设置在集流体上，第一涂层包括活性材料，并且第一涂层在集流体的宽度方向上依次包括第一边缘部分、中间部分和第二边缘部分；第二涂层，包括分别设置在第一边缘部分和第二边缘部分上的第一部分和第二部分；其中，第一部分远离所述第一边缘部分的表面具有第一粘结力，第二部分远离所述第二边缘部分的表面具有第二粘结力，中间部分远离所述集流体的表面具有第三粘结力，第一粘结力和第二粘结力均大于第三粘结力。本申请的实施例在最小化对电化学装置的体积能量密度的影响的情况下，提高了电化学装置的电性能和安全性能。

Description

极片、电化学装置和电子装置
技术领域
本申请涉及电子技术领域，尤其涉及极片、电化学装置和电子装置。
背景技术
目前，为了保证极片的加工和安全性能，可以涂布高粘结力的涂层以覆盖整个活性物质层或集流体，但是这会损失电化学装置(例如，锂离子电池)的体积能量密度。如何既提升电化学装置的电性能又保证其体积能量密度，是一个有待解决的问题。
发明内容
本申请实施例在特定的区域设置高粘结力的涂层，能够在最小化对电化学装置的体积能量密度的影响的情况下，提高了电化学装置的电性能和安全性能。
本申请的实施例提供了一种极片，包括：集流体；第一涂层，设置在所述集流体上，所述第一涂层包括活性材料，并且所述第一涂层在所述集流体的宽度方向上依次包括第一边缘部分、中间部分和第二边缘部分；第二涂层，包括分别设置在所述第一边缘部分和所述第二边缘部分上的第一部分和第二部分；其中，所述第一部分远离所述第一边缘部分的表面具有第一粘结力，所述第二部分远离所述第二边缘部分的表面具有第二粘结力，所述中间部分远离所述集流体的表面具有第三粘结力，所述第一粘结力和所述第二粘结力均大于所述第三粘结力。
在一些实施例中，所述第一部分具有宽度d1，所述第二部分具有宽度d2，所述第一涂层具有宽度D，并且其中，1％≤d1/D≤10％，1％≤d2/D≤10％。
在一些实施例中，所述第一粘结力和所述第二粘结力均为所述第三粘结力的2至10倍；和/或所述第一粘结力和所述第二粘结力均大于5N/m。
在一些实施例中，所述第二涂层的厚度为h，所述中间部分的厚度为H，0.5μm＜h＜8μm，20μm＜H＜200μm。
在一些实施例中，所述第一涂层包括第一粘结剂，所述第一粘结剂的含量为0.5％～6％，所述第一粘结剂包括聚偏二氟乙烯、偏氟乙烯-氟化烯烃的共聚物、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯腈、聚丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯、羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶、聚胺酯、氟化橡胶或聚乙烯醇中的至少一种。
在一些实施例中，所述第二涂层包括第二粘结剂，所述第二粘结剂的含量为30％～80％，所述第二粘结剂包括聚偏二氟乙烯、偏氟乙烯-氟化烯烃的共聚物、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯腈、聚丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯、羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶、聚胺酯、氟化橡胶或聚乙烯醇中的至少一种。
在一些实施例中，在所述第一涂层的长度方向上，所述第一部分和/或所述第二部分是非连续涂布，且所述第一部分的涂布长度总和与所述第一涂层的长度之比大于80％，所述第二部分的涂布长度总和与所述第一涂层的长度之比大于80％。
在一些实施例中，所述集流体中的至少部分区域被刻蚀。
在一些实施例中，所述集流体与所述第一边缘部分和所述第二边缘部分对应的区域被刻蚀，所述集流体与所述第一边缘部分和所述第二边缘部分对应的区域的粗糙度为所述集流体与所述中间部分对应区域的粗糙度的2至4倍。
本申请的另一实施例提供了一种电化学装置，包括：正极极片；负极极片；以及隔离膜，设置在所述正极极片和所述负极极片之间；其中，所述正极极片和/或所述负极极片为上述任一所述的极片。
本申请的实施例还提供了一种电子装置，包括上述电化学装置。
本申请的实施例通过在活性材料层的边缘区域上设置具有不同粘结力的涂层，使得该涂层与隔离膜之间的粘结力大于活性材料层与隔离膜之间的粘结力，可以减小在极片分条时切刀对极片的影响(例如，产生毛刺或碎屑)。另外，由于在活性材料的边缘区域上设置该涂层，所以可以改善极片的边缘区域与隔离膜的粘结力，从而在电极组件的层面减小极片的脱膜对电极组件的影响，进而改善电化学装置的电性能和安全性能，同时由于仅在活性材料层的边缘区域上设置涂层，能够最小化对电化学装置的体积能量密度的影响。
附图说明
图1示出了本申请一实施例的极片的主视图。
图2示出了本申请一实施例的第一涂层(连续的)和集流体的俯视图。
图3示出了本申请另一实施例的第一涂层(不连续的)和集流体的俯视图。
图4示出了本申请一实施例的电化学装置的电极组件的主视图。
具体实施方式
下面的实施例可以使本领域技术人员更全面地理解本申请，但不以任何方式限制本申请。
如图1所示，提供了本申请一实施例的极片的主视图(剖视图)。极片可以包括集流体1和设置在集流体1上的第一涂层2。在一些实施例中，第一涂层2包括活性材料。在一些实施例中，第一涂层2在集流体1的宽度方向上依次包括第一边缘部分4、中间部分6和第二边缘部分5，其中，中间部分6位于第一边缘部分4和第二边缘部分5之间。应该理解，虽然图1中通过虚线将第一边缘部分4、第二边缘部分5和中间区域6区分开，但是实际上可能并不存在虚线处的分界。在一些实施例中，极片还包括第二涂层3，第二涂层3可以包括分别设置在第一边缘部分4和第二边缘部分5上的第一部分7和第二部分8。在一些实施例中，第一部分7和第二部分8的材料、宽度和厚度等可以相同或不同。
在一些实施例中，第一部分7远离第一边缘部分区域可以具有第一粘结力，即第一部分7与隔离膜之间可以具有第一粘结力；第二部分8远离第二边缘部分的表面可以具有第二粘结力，即第二部分8与隔离膜之间可以具有第二粘结力；中间部分6原理所述集流体的表面可以具有第三粘结力，即中间部分6与隔离膜之间可以具有第三粘结力，第一粘结力和第二粘结力均大于第三粘结力。本申请的实施例通过在第一涂层2的第一边缘部分4和第二边缘部分5上分别设置第二涂层3的第一部分7和第二部分8，可以减小在极片分条时切刀对极片的影响(例如，产生毛刺或碎屑)。另外，由于第一粘结力和第二粘结力均大于第三粘结力，可以改善极片的边缘区域与隔离膜的粘结力，从而在电极组件的层面减小极片的脱膜对电极组件的影响，进而改善电化学装置的电性能和安全性能，同时由于仅在第一涂层2的边缘部分上设置第二涂层3，能够最小化对电化学装置的体积能量密度的影响。
在一些实施例中，第一部分7具有宽度d1，第二部分8具有宽度d2，第一涂层2具有宽度D，1％≤d1/D≤10％，1％≤d2/D≤10％。如果第一部分7或第二部分8的宽度太小，例如小于第一涂层2的宽度的1％，则第二涂层3改善与隔离膜之间的粘结力的作用有限。如果第一部分7或第二部分8的宽度太大，例如大于第一涂层2的宽度的10％，则会不利地影响电化学装置的体积能量密度。
在一些实施例中，第一粘结力和第二粘结力均为第三粘结力的2至10倍。在一些实施例中，第一粘结力和第二粘结力均大于5N/m。如此，能够较好地确保第二涂层3与隔离膜之间的较强的粘结力。
在一些实施例中，第二涂层3的厚度为h，第一涂层2的中间部分的厚度为H，0.5μm＜h＜8μm，20μm＜H＜200μm。在一些实施例中，第二涂层的中间部分的厚度H可以等于第一边缘部分4与第一部分7的厚度总和，也可以等于第二边缘部分5与第二部分8的厚度总和。如果第二涂层3的厚度太小，例如小于0.5μm，则不能确保第二涂层3与隔离膜之间的足够强的粘结力。如果第二涂层的厚度太大，则会不利地影响电化学装置的体积能量密度。如果第一涂层2的厚度太小，会使得单位面积的活性材料的量太少，影响电化学装置的体积能量密度。如果第一涂层2的厚度太大，由于靠近集流体的第一涂层2处的锂离子的嵌入和脱嵌的移动路径太长，会影响锂离子的嵌入和脱嵌效率。
在一些实施例中，第一涂层2还包括第一粘结剂。在一些实施例中，第一粘结剂包括聚偏二氟乙烯、偏氟乙烯-氟化烯烃的共聚物、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯腈、聚丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯、羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶、聚胺酯、氟化橡胶或聚乙烯醇中的至少一种。在一些实施例中，第一涂层2中的第一粘结剂的含量为0.5％～6％。如果第一粘结剂的含量太小，则不能为第一涂层2的材料提供充足的粘结力，也不利于第一涂层2与集流体之间或第一涂层2和隔离膜之间的粘结。如果第一粘结剂的含量太大，则不利地影响电化学装置的体积能量密度。
在一些实施例中，第二涂层3包括第二粘结剂。在一些实施例中，第二粘结剂包括聚偏二氟乙烯、偏氟乙烯-氟化烯烃的共聚物、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯腈、聚丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯、羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶、聚胺酯、氟化橡胶或聚乙烯醇中的至少一种。在一些实施例中，第二涂层3中的第二粘结剂的质量含量为30％～80％。如果第二粘结剂的质量含量太小，会不能充分地确保第二涂层2与隔离膜之间的足够的粘结力。如果第二粘结剂的质量含量太大，会使得该第二涂层3的导电性能过低。
在一些实施例中，第二涂层3中还包括导电剂。在一些实施例中，第二涂层3中的导电剂可以包括导电炭黑、碳纳米管、导电石墨、石墨烯、乙炔黑或纳米碳纤维中的至少一种。在一些实施例中，第二涂层3中的导电剂的质量含量为20％～70％。如果第二涂层3中的导电剂的质量含量太小，会不利地影响第二涂层3的导电性。如果第二涂层3中的导电剂的质量含量太大，会使得第二粘结剂的质量含量太少，影响第二涂层3的粘结性能。在一些实施例中，第二涂层3还包括陶瓷颗粒。
应该理解，虽然图1中示出为在集流体1的两侧上均形成第一涂层2和第二涂层3，但是这仅是示例性的，也可以仅在集流体1的一侧上形成第一涂层2和第二涂层3。
如图2所示，示出了本申请一实施例的第二涂层(连续的)和第一涂层的俯视图。为了简单的目的，仅示出了第一涂层2的中间部分6和第二涂层3的第一部分7和第二部分8。图2中的虚线示出了极片的分条位置，通过在第一涂层2的边缘部分上设置第二涂层3，可以在分条期间减小应力的影响以及减少分条时集流体的毛刺的产生。另外，也可以改善极片与隔离膜之间的粘结性能。在一些实施例中，在第一涂层2的长度方向上，第一部分7和/或第二部分8可以是连续涂布的。
如图3所示，在一些实施例中，在第一涂层2的长度方向上，第一部分7和/或第二部分8可以是非连续涂布，且第一部分7的涂布长度总和与第一涂层2的长度之比大于80％，第二部分8的涂布长度总和与第一涂层2的长度之比大于80％。通过采用非连续涂布的方式，进一步减小了对电化学装置的体积能量密度的影响。另外，如果第一部分7和/或第二部分8的涂布长度太小，则会影响第二涂层3的粘结性能的充分发挥。
在一些实施例中，集流体1中的至少部分区域或全部区域被刻蚀。通过对集流体1进行蚀刻，能够相应地增大集流体1的粗糙度，进而增大集流体1与第一涂层2之间的粘结力。在一些实施例中，集流体1的与第一边缘部分4和第二边缘部分5对应的区域被刻蚀，集流体1与第一边缘部分4和第二边缘部分5对应的区域的粗糙度为集流体1与中间部分6对应的区域的粗糙度的2至4倍。通过对第一边缘部分4和第二边缘部分5进行刻蚀，进一步增强了集流体1与第一涂层2之间的粘结力，也增强了整体极片的边缘区域与隔离膜之间的粘结力。在一些实施例中，主要采用棕化或黑化的方式进行刻蚀，当然，也可以采用其他合适的方式刻蚀。在一些实施例中，集流体1的刻蚀区域的粗糙度为未刻蚀区域的2至4倍。在一些实施例中，未刻蚀区域的粗糙度小于2μm。
应该理解，本申请的极片既可以是正极极片，也可以是负极极片。如图4所示，本申请的实施例还提供了一种电化学装置，电化学装置包括隔离膜11、正极极片12和负极极片13，隔离膜11设置在正极极片12和负极极片13之间，其中，正极极片12和/或负极极片13为上述结构的极片。
在一些实施例中，正极极片12的正极集流体可以采用铝(Al)箔，当然，也可以采用本领域常用的其他正极集流体。在一些实施例中，正极集流体的厚度可以为1μm～200μm。
在一些实施例中，当极片为正极极片12时，第一涂层2的活性材料可以包括钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂或镍锰酸锂中的至少一种。在一些实施例中，第一涂层2还包括导电剂。在一些实施例中，第一涂层2中的导电剂可以包括导电炭黑、科琴黑、片层石墨、石墨烯、碳纳米管或碳纤维中的至少一种。在一些实施例中，第一涂层2中的正极活性材料、导电剂和粘结剂的质量比可以为91～99：0.5～3：0.5～6。应该理解，以上所述仅是示例，正极活性物质层可以采用任何其他合适的材料、厚度和质量比。
在一些实施例中，负极极片13的负极集流体可以采用铜箔、镍箔或碳基集流体中的至少一种，当然，也可以采用本领域常用的其他负极集流体。在一些实施例中，负极集流体的厚度可以为1μm～200μm。
在一些实施例中，当极片为负极极片13时，第一涂层2的活性材料可以包括人造石墨、天然石墨、硬碳、中间相碳微球、硅合金、锡合金或纯硅中的至少一种。在一些实施例中，第一涂层2中还可以包括导电剂。第一涂层2中的导电剂可以包括导电炭黑、科琴黑、片层石墨、石墨烯、碳纳米管或碳纤维中的至少一种。应该理解，以上公开的材料仅是示例性，作为负极活性材料层的第一涂层2可以采用任何其他合适的材料。在一些实施例中，第一涂层2中的负极活性材料、导电剂和粘结剂的质量比可以为91～99：0～3：1～6。应该理解，以上所述仅是示例，可以采用任何其他合适的质量比。
在一些实施例中，隔离膜11包括聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺或芳纶中的至少一种。例如，聚乙烯包括选自高密度聚乙烯、低密度聚乙烯或超高分子量聚乙烯中的至少一种。尤其是聚乙烯和聚丙烯，它们对防止短路具有良好的作用，并可以通过关断效应改善电池的稳定性。在一些实施例中，隔离膜的厚度在约5μm～20μm的范围内。
在一些实施例中，隔离膜表面还可以包括多孔层，多孔层设置在隔离膜的至少一个表面上，多孔层包括无机颗粒和粘结剂，无机颗粒选自氧化铝(Al2O3)、氧化硅(SiO2)、氧化镁(MgO)、氧化钛(TiO2)、二氧化铪(HfO2)、氧化锡(SnO2)、二氧化铈(CeO2)、氧化镍(NiO)、氧化锌(ZnO)、氧化钙(CaO)、氧化锆(ZrO2)、氧化钇(Y2O3)、碳化硅(SiC)、勃姆石、氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化钙或硫酸钡中的至少一种。在一些实施例中，隔离膜的孔具有在约0.01μm～1μm的范围的直径。多孔层的粘结剂选自聚偏氟乙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯的共聚物、聚酰胺、聚丙烯腈、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸、聚丙烯酸盐、羧甲基纤维素钠、聚乙烯呲咯烷酮、聚乙烯醚、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯或聚六氟丙烯中的至少一种。隔离膜表面的多孔层可以提升隔离膜的耐热性能、抗氧化性能和电解质浸润性能，增强隔离膜与极片之间的粘接性。
在本申请的一些实施例中，电化学装置的电极组件为卷绕式电极组件或堆叠式电极组件。
在一些实施例中，电化学装置包括锂离子电池，但是本申请不限于此。在一些实施例中，电化学装置还可以包括电解质。电解质可以是凝胶电解质、固态电解质和电解液中的一种或多种，电解液包括锂盐和非水溶剂。锂盐选自LiPF6、LiBF4、LiAsF6、LiClO4、LiB(C6H5)4、LiCH3SO3、LiCF3SO3、LiN(SO2CF3)2、LiC(SO2CF3)3、LiSiF6、LiBOB或者二氟硼酸锂中的一种或多种。例如，锂盐选用LiPF6，因为它可以给出高的离子导电率并改善循环特性。
非水溶剂可选自碳酸酯化合物、羧酸酯化合物、醚化合物、其它有机溶剂或它们的组合。
碳酸酯化合物可选自链状碳酸酯化合物、环状碳酸酯化合物、氟代碳酸酯化合物或其组合。
链状碳酸酯化合物可选自碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二丙酯(DPC)、碳酸甲丙酯(MPC)、碳酸乙丙酯(EPC)、碳酸甲乙酯(MEC)及其组合。所述环状碳酸酯化合物可选自碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)、碳酸亚丁酯(BC)、碳酸乙烯基亚乙酯(VEC)或者其组合。所述氟代碳酸酯化合物可选自碳酸氟代亚乙酯(FEC)、碳酸1,2-二氟亚乙酯、碳酸1,1-二氟亚乙酯、碳酸1,1,2-三氟亚乙酯、碳酸1,1,2,2-四氟亚乙酯、碳酸1-氟-2-甲基亚乙酯、碳酸1-氟-1-甲基亚乙酯、碳酸1,2-二氟-1-甲基亚乙酯、碳酸1,1,2-三氟-2-甲基亚乙酯、碳酸三氟甲基亚乙酯或者其组合。
羧酸酯化合物可选自乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸叔丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、γ-丁内酯、癸内酯、戊内酯、甲瓦龙酸内酯、己内酯、甲酸甲酯或者其组合。
醚化合物可选自二丁醚、四甘醇二甲醚、二甘醇二甲醚、1,2-二甲氧基乙烷、1,2-二乙氧基乙烷、乙氧基甲氧基乙烷、2-甲基四氢呋喃、四氢呋喃或者其组合。
其它有机溶剂可选自二甲亚砜、1,2-二氧戊环、环丁砜、甲基环丁砜、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、甲酰胺、二甲基甲酰胺、乙腈、磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三辛酯、和磷酸酯或者其组合。
在本申请的一些实施例中，以锂离子电池为例，将正极极片、隔离膜、负极极片按顺序卷绕或堆叠成电极件，之后装入例如铝塑膜中进行封装，注入电解液，化成、封装，即制成锂离子电池。然后，对制备的锂离子电池进行性能测试。
本领域的技术人员将理解，以上描述的电化学装置(例如，锂离子电池)的制备方法仅是实施例。在不背离本申请公开的内容的基础上，可以采用本领域常用的其他方法。
本申请的实施例还提供了包括上述电化学装置的电子装置。本申请实施例的电子装置没有特别限定，其可以是用于现有技术中已知的任何电子装置。在一些实施例中，电子装置可以包括，但不限于，笔记本电脑、笔输入型计算机、移动电脑、电子书播放器、便携式电话、便携式传真机、便携式复印机、便携式打印机、头戴式立体声耳机、录像机、液晶电视、手提式清洁器、便携CD机、迷你光盘、收发机、电子记事本、计算器、存储卡、便携式录音机、收音机、备用电源、电机、汽车、摩托车、助力自行车、自行车、照明器具、玩具、游戏机、钟表、电动工具、闪光灯、照相机、家庭用大型蓄电池和锂离子电容器等。
下面列举了一些具体实施例和对比例以更好地对本申请进行说明，其中，采用锂离子电池作为示例。
实施例1
正极极片的制备：将正极活性材料钴酸锂、导电剂导电炭黑、粘结剂聚偏氟乙烯(PVDF)按重量比97.6：1.1：1.3的比例溶于N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶液中，形成正极浆料。采用铝箔作为正极集流体，将正极浆料涂覆于正极集流体上，涂布厚度为50μm，经过干燥、冷压、分切后得到正极极片。
负极极片的制备：将负极活性材料人造石墨和粘结剂丁苯橡胶按重量比98：2的比例溶于去离子水中，形成第一涂层浆料。采用10μm厚度和80mm宽度的铜箔作为负极集流体，将第一涂层浆料涂覆于负极集流体上，涂布厚度为60μm，干燥，得到第一涂层；
将第一粘结剂聚偏氟乙烯和第一导电剂导电炭黑按重量比60：40的比例溶于N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶液中，形成第二涂层浆料。将第二涂层浆料涂覆于第一涂层的两个边缘部分上，两个边缘部分上的涂布宽度分别为5mm，厚度为2μm，干燥，冷压，分切后得到负极极片。
隔离膜的制备：隔离膜基材为8μm厚的聚乙烯(PE)，在隔离膜基材的两侧各涂覆2μm氧化铝陶瓷层，最后在涂布了陶瓷层的两侧各涂覆2.5mg的粘结剂聚偏氟乙烯(PVDF)，烘干。
电解液的制备：在含水量小于10ppm的环境下，将六氟磷酸锂与非水有机溶剂(碳酸乙烯酯(EC)：碳酸二甲酯(DMC)＝40：60，重量比)按重量比8：92配制以形成电解液。
锂离子电池的制备：将正极极片、隔离膜、负极极片按顺序依次叠好，使隔离膜处于正极极片和负极极片中间起到隔离的作用，并卷绕得到电极组件。将电极组件置于外包装铝塑膜中，在80℃下脱去水分后，注入上述电解液并封装，经过化成、脱气、切边等工艺流程得到锂离子电池。
其他实施例和对比例是在实施例1步骤的基础上进行参数变更，其中，对比例1中先在负极集流体上涂布底部涂层，底部涂层的厚度为2μm，底部涂层的材料由重量比为60：40的聚偏氟乙烯和导电炭黑组成。具体变更的参数如下表所示。
下面描述本申请的各个参数的测试方法。
体积能量密度的测试方法：
将锂离子电池置于25℃恒温箱中，静置30分钟，使锂离子电池达到恒温。将达到恒温的锂离子电池以0.5C恒流充电至电压为4.4V，然后以4.4V恒压充电至电流为0.05C，0.5C放电至电压为3.0V，记录放电能量。
体积能量密度＝放电能量/(锂离子电池的长度*宽度*厚度)。
循环膨胀率测试：
对化成后的锂离子电池的平板厚度进行测量。在将锂离子电池置于45℃±2℃的恒温箱中静置2小时后，以1C倍率进行充电至4.4V，然后在4.4V下恒压充电至0.05C。随后以1C倍率放电至3.0V，以此过程作为一个循环，在锂离子电池循环500次之后对锂离子电池的平板厚度进行测试。每组取4块锂离子电池，取平均值，计算锂离子电池的循环膨胀率。
循环膨胀率＝(循环500次后的锂离子电池的厚度/化成后的锂离子电池的厚度-1)×100％。
表1示出了实施例和对比例的各个参数和评估结果。
表1
Figure BDA0003170651160000111
Figure BDA0003170651160000121
通过比较实施例1和对比例1可知，相对于对比例1中的负极极片具有底部涂层的锂离子电池，实施例1中通过消除底部涂层，体积能量密度提升1.2％。同时因为在极片上进行高粘涂层的涂布，不仅可以减少分切时切刀对于极片边缘厚度的影响，同时可以实现与隔离膜的良好的粘结效果，抑制极片的膨胀过程，循环膨胀率减少1％。实施例2～4通过对涂布的高粘涂层的宽度进行调控，可以实现极片膨胀率和体积能量密度的轻微调控。另外，随着第二涂层(即高粘涂层)的宽度增大，体积能量密度提高率有减小的趋势。
通过比较实施例5～7和对比例1可知，对于不同厚度的活性物质涂层的极片，均可以利用在活性物质层上进行高粘涂层的涂布，实现能量密度和极片膨胀率的改善。另外，随着第一涂层(即活性物质层)的厚度的增大，体积能量密度提升率有减小的趋势，而循环膨胀率减小的比率有增大的趋势。
通过对比实施例8，9，10和对比例1，在活性物质层上进行高粘涂层涂布的厚度也可以进行调控，不同的涂布厚度下均可以实现能量密度和极片膨胀率的改善。但是涂布的厚度过薄时，无法保证极片与隔离膜的良好的粘结作用，对于极片膨胀率的控制效果稍有限制，但是对于能量密度提升的效果更加明显，可达到1.3％。
通过对比实施例11～12和对比例1，通过高粘涂层的粘结剂含量调控粘结力的大小，粘结剂的含量对于体积能量密度提升的效果无影响，均可达到1.2％。但是不同的粘结剂含量会影响极片的膨胀率。
通过对比实施例13和对比例1，采用间歇涂布的方法进行高粘涂层的涂布，利用该方法不仅可以进一步提升电池的体积能量密度，可提升至1.4％，同时因为对于整条极片亦存在着限制效果，所以对于极片的膨胀率仍可达到1％的改善效果。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (11)

1.一种极片，其特征在于，包括：
集流体；
第一涂层，设置在所述集流体上，所述第一涂层包括活性材料，并且所述第一涂层在所述集流体的宽度方向上依次包括第一边缘部分、中间部分和第二边缘部分；
第二涂层，包括分别设置在所述第一边缘部分和所述第二边缘部分上的第一部分和第二部分；
其中，所述第一部分远离所述第一边缘部分的表面具有第一粘结力，所述第二部分远离所述第二边缘部分的表面具有第二粘结力，所述中间部分远离所述集流体的表面具有第三粘结力，所述第一粘结力和所述第二粘结力均大于所述第三粘结力。
2.根据权利要求1所述的极片，其中，所述第一部分具有宽度d1，所述第二部分具有宽度d2，所述第一涂层具有宽度D，并且其中，1％≤d1/D≤10％，1％≤d2/D≤10％。
3.根据权利要求1所述的极片，其中，所述第一粘结力和所述第二粘结力均为所述第三粘结力的2至10倍；和/或所述第一粘结力和所述第二粘结力均大于5N/m。
4.根据权利要求1所述的极片，其中，所述第二涂层的厚度为h，所述中间部分的厚度为H，0.5μm＜h＜8μm，20μm＜H＜200μm。
5.根据权利要求1所述的极片，其中，所述第一涂层包括第一粘结剂，所述第一粘结剂的含量为0.5％～6％，所述第一粘结剂包括聚偏二氟乙烯、偏氟乙烯-氟化烯烃的共聚物、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯腈、聚丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯、羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶、聚胺酯、氟化橡胶或聚乙烯醇中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的极片，其中，所述第二涂层包括第二粘结剂，所述第二粘结剂的含量为30％～80％，所述第二粘结剂包括聚偏二氟乙烯、偏氟乙烯-氟化烯烃的共聚物、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯腈、聚丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯、羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶、聚胺酯、氟化橡胶或聚乙烯醇中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的极片，其中，在所述第一涂层的长度方向上，所述第一部分和/或所述第二部分是非连续涂布，且所述第一部分的涂布长度总和与所述第一涂层的长度之比大于80％，所述第二部分的涂布长度总和与所述第一涂层的长度之比大于80％。
8.根据权利要求1所述的极片，其中，所述集流体中的至少部分区域被刻蚀。
9.根据权利要求8所述的极片，其中，所述集流体与所述第一边缘部分和所述第二边缘部分对应的区域被刻蚀，所述集流体与所述第一边缘部分和所述第二边缘部分对应的区域的粗糙度为所述集流体与所述中间部分对应区域的粗糙度的2至4倍。
10.一种电化学装置，其特征在于，包括：
正极极片；
负极极片；以及
隔离膜，设置在所述正极极片和所述负极极片之间；
其中，所述正极极片和/或所述负极极片为根据权利要求1至9中任一项所述的极片。
11.一种电子装置，其特征在于，包括根据权利要求10中任一项所述的电化学装置。
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