CN114975857A - 电极片和电池 - Google Patents
电极片和电池 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114975857A CN114975857A CN202210690998.7A CN202210690998A CN114975857A CN 114975857 A CN114975857 A CN 114975857A CN 202210690998 A CN202210690998 A CN 202210690998A CN 114975857 A CN114975857 A CN 114975857A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- coating
- current collector
- coated
- electrode sheet
- binder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 158
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 158
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 30
- 239000011149 active material Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims description 37
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 claims description 32
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 239000006258 conductive agent Substances 0.000 claims description 20
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims description 15
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 claims description 9
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 claims description 8
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 claims description 8
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 7
- GDVKFRBCXAPAQJ-UHFFFAOYSA-A dialuminum;hexamagnesium;carbonate;hexadecahydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Al+3].[Al+3].[O-]C([O-])=O GDVKFRBCXAPAQJ-UHFFFAOYSA-A 0.000 claims description 7
- 229960001545 hydrotalcite Drugs 0.000 claims description 7
- 229910001701 hydrotalcite Inorganic materials 0.000 claims description 7
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 claims description 4
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N acetic acid;2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanal;sodium Chemical compound [Na].CC(O)=O.OCC(O)C(O)C(O)C(O)C=O DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 150000001252 acrylic acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 4
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 claims description 4
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 235000019812 sodium carboxymethyl cellulose Nutrition 0.000 claims description 4
- 229920001027 sodium carboxymethylcellulose Polymers 0.000 claims description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 abstract description 12
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 12
- 239000011888 foil Substances 0.000 abstract description 11
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 abstract description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 4
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 4
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 4
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 4
- 239000006230 acetylene black Substances 0.000 description 3
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 3
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920000767 polyaniline Polymers 0.000 description 3
- 229920000123 polythiophene Polymers 0.000 description 3
- -1 Al 3+ Chemical class 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001467 acupuncture Methods 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 150000001723 carbon free-radicals Chemical class 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000000979 retarding effect Effects 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
- H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/4235—Safety or regulating additives or arrangements in electrodes, separators or electrolyte
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
- H01M50/584—Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries
- H01M50/586—Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries inside the batteries, e.g. incorrect connections of electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
- H01M50/584—Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries
- H01M50/59—Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries characterised by the protection means
- H01M50/593—Spacers; Insulating plates
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
本发明提供一种电极片和电池。其中，电极片包括：集流体，所述集流体包括相背设置的第一侧面和第二侧面；第一涂层，所述第一涂层包括粘结剂，所述第一涂层涂覆在所述第一侧面和/或所述第二侧面；第二涂层，所述第二涂层包括活性材料，所述第二涂层涂覆在所述第一涂层背离所述集流体的一侧，和/或所述第二涂层涂覆在所述第一侧面和所述第二侧面中未涂覆有所述第一涂层的侧面。本发明解决了锂离子电池发生穿刺的情况下，正极片的活性材料涂层容易脱落，漏出铝箔的问题。
Description
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种电极片和电池。
背景技术
随着锂离子电池的不断发展，在满足高容量和大倍率充放电要求的同时，对锂离子电池的安全性也提出了更高的要求。在锂离子电池发生穿刺的情况下，正极、负极和隔膜处于部分断裂的状态。
目前，电极片的铝箔上的活性材料涂层与集流体之间的粘附力较小，在锂离子电池发生穿刺的情况下，正极片的活性材料涂层容易脱落，漏出铝箔，增大了正极片的铝箔与负极片的活性材料涂层接触导致短路的概率。
发明内容
本发明实施例提供一种电极片和电池，以解决在锂离子电池发生穿刺的情况下，正极片的活性材料涂层容易脱落，漏出铝箔的问题。
本发明实施例提供了一种电极片，包括：
集流体，所述集流体包括相背设置的第一侧面和第二侧面；
第一涂层，所述第一涂层包括粘结剂，所述第一涂层涂覆在所述第一侧面和/或所述第二侧面；
第二涂层，所述第二涂层包括活性材料，所述第二涂层涂覆在所述第一涂层背离所述集流体的一侧，和/或所述第二涂层涂覆在所述第一侧面和所述第二侧面中未涂覆有所述第一涂层的侧面。
可选地，所述第一涂层涂覆在所述第一侧面和所述第二侧面，涂覆在所述第一侧面的所述第一涂层背离所述集流体的一侧涂覆有所述第二涂层。
可选地，所述第一涂层涂覆在所述第一侧面和所述第二侧面；
所述第二涂层涂覆在所述第一涂层背离所述集流体的一侧。
可选地，所述粘结剂包括含有羧基的粘结剂。
可选地，所述第一涂层还包括阻燃剂，所述阻燃剂用于在达到预设温度的情况下吸收热量后生成水和二氧化碳。
可选地，所述阻燃剂包括至少一种水滑石LDH。
可选地，所述第一涂层还包括导电剂；
所述导电剂包括以下至少一者：导电碳基、导电金属和导电聚合物。
可选地，所述第一涂层还包括分散剂，所述分散剂用于分散导电剂和粘结剂。
可选地，所述分散剂包括以下至少一者：羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素锂、丙烯酸和丙烯酸衍生物。
本发明实施例还提供了一种电池，包括上述的电极片。
在本发明实施例中，电极片包括集流体、第一涂层和第二涂层，集流体包括相背设置的第一侧面和第二侧面；第一涂层包括粘结剂，第一涂层涂覆在第一侧面和/或第二侧面；第二涂层包括活性材料，第二涂层涂覆在第一涂层背离集流体的一侧，和/或第二涂层涂覆在第一侧面和第二侧面中未涂覆有第一涂层的侧面。由于第一涂层包括粘结剂，因此，通过第一涂层的设置，一方面可以增大第二涂层与集流体之间的粘结力，避免第二涂层脱落导致集流体露出，另一方面可以通过第一涂层对集流体进行覆盖，进一步地避免集流体露出，进而降低电池内部发生短路的概率，提高电池的针刺通过率，提高电池的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获取其他的附图。
图1是本发明实施例提供的电极片的结构示意图之一；
图2是本发明实施例提供的电极片的结构示意图之二；
图3是本发明实施例提供的电极片的结构示意图之三；
图4是本发明实施例提供的电极片的结构示意图之四。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获取的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另作定义，本发明中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。
如图1-图4所示，本发明实施例提供了一种电极片，包括：
集流体10，所述集流体10包括相背设置的第一侧面和第二侧面；
第一涂层20，所述第一涂层20包括粘结剂，所述第一涂层20涂覆在所述第一侧面和/或所述第二侧面；
第二涂层30，所述第二涂层30包括活性材料，所述第二涂层30涂覆在所述第一涂层20背离所述集流体10的一侧，和/或所述第二涂层30涂覆在所述第一侧面和所述第二侧面中未涂覆有所述第一涂层20的侧面。
应理解的是，第二涂层30包括活性材料可以理解为，第二涂层30为活性材料涂层，其中，活性材料的具体内容在此不做限定。
应理解的是，第一涂层20包括粘结剂可以理解为，第一涂层20对于与其连接的涂层或侧面之间具有较强的粘性。其中，粘结剂的具体材料在此不做限定。
可选地，在一些实施例中，所述粘结剂包括含有羧基(-COOH)的粘结剂。其中，含有羧基(-COOH)的粘结剂的具体材料在此不做限定。例如，在一些实施例中，粘结剂包括丙烯酸改性共聚聚偏二氟乙烯(Ac-PVDF)。
对于第一涂层20而言，第一涂层20可以涂覆在集流体10的第一侧面和/或第二侧面。即，在一种情况下，第一涂层20可以单侧涂覆，在另一种情况下，第一涂层20可以双侧涂覆。
对于第二涂层30而言，第二涂层30也可以单侧涂覆或双侧涂覆。在第二涂层30涂覆的集流体10的一侧已涂覆有第一涂层20的情况下，第二涂层30涂覆在第一涂层20背离集流体10的一侧，在这种情况下，可以认为第一涂层20涂覆在集流体10和第二涂层30之间。在第二涂层30涂覆的集流体10的一侧未涂覆有第一涂层20的情况下，第二涂层30直接涂覆在集流体10的侧面上。
为了方便理解，下面将以具体的实施例为例对电极片的结构进行举例说明。
如图1所示，集流体10的第一侧面上涂覆有第一涂层20，该第一涂层20远离集流体10的侧面涂覆有第二涂层30。集流体10的第二侧面上涂覆有第一涂层20，该第一涂层20远离集流体10的侧面也涂覆有第二涂层30。
如图2所示，集流体10的第一侧面上仅涂覆有第一涂层20。集流体10的第二侧面上涂覆有第一涂层20，该第一涂层20远离集流体10的侧面涂覆有第二涂层30。
如图3所示，集流体10的第一侧面上仅涂覆有第二涂层30。集流体10的第二侧面上涂覆有第一涂层20，该第一涂层20远离集流体10的侧面涂覆有第二涂层30。
如图4所示，集流体10的第一侧面上仅涂覆有第二涂层30，集流体10的第二侧面上仅涂覆有第一涂层20。
需要说明的是，在具体实现时，集流体10可以包括不同的区域，集流体10的不同区域可以不同的涂覆方式，即，在集流体10的不同区域其对应的涂覆方式可以为本申请实施例中所示的任意一种。
在本发明实施例中，电极片包括集流体10、第一涂层20和第二涂层30，集流体10包括相背设置的第一侧面和第二侧面；第一涂层20包括粘结剂，第一涂层20涂覆在第一侧面和/或第二侧面；第二涂层30包括活性材料，第二涂层30涂覆在第一涂层20背离集流体10的一侧，和/或第二涂层30涂覆在第一侧面和第二侧面中未涂覆有第一涂层20的侧面。由于第一涂层20包括粘结剂，因此，通过第一涂层20的设置，一方面可以增大第二涂层30与集流体10之间的粘结力，避免第二涂层30脱落导致集流体10露出，另一方面可以通过第一涂层20对集流体10进行覆盖，进一步地避免集流体10露出，进而降低电池内部发生短路的概率，提高电池的针刺通过率，提高电池的安全性。
可选地，在一些实施例中，所述第一涂层20涂覆在所述第一侧面和所述第二侧面，涂覆在所述第一侧面的所述第一涂层20背离所述集流体10的一侧涂覆有所述第二涂层30。
对于集流体10而言，集流体10的第一侧面涂覆有第一涂层20，且该第一涂层20远离集流体10的一侧涂覆有第二涂层30。集流体10的第二侧面仅涂覆有第一涂层20。
在本发明实施例中，第一涂层20涂覆在第一侧面和第二侧面，涂覆在第一侧面的第一涂层20背离集流体10的一侧涂覆有第二涂层30。涂覆在集流体10的第一侧面的第一涂层20可以增大集流体10和第二涂层30之间的粘结力，降低第二涂层30和第一涂层20脱落露出集流体10的第一侧面的概率。同时，涂覆在集流体10的第二侧面的第一涂层20可以对集流体10的第二侧面起到一定的保护作用，降低集流体10的第二侧面露出的概率，提高电池的安全性。
可选地，在一些实施例中，所述第一涂层20涂覆在所述第一侧面和所述第二侧面；
所述第二涂层30涂覆在所述第一涂层20背离所述集流体10的一侧。
对于集流体10而言，集流体10的第一侧面和第二侧面均涂覆有第一涂层20，且集流体10的第一侧面和第二侧面涂覆的第一涂层20背离集流体10的一侧均涂覆有第二涂层30。
在本发明实施例中，第一涂层20涂覆在第一侧面和第二侧面；第二涂层30涂覆在第一涂层20背离集流体10的一侧。由于第一涂层20包括粘结剂，因此第一涂层20与集流体10和第二涂层30之间的粘结力较大。通过第一涂层20的设置，可以提高集流体10和第二涂层30之间的连接稳定性，降低第二涂层30脱落露出集流体10的概率，提高电池的安全性。
可选地，在一些实施例中，所述第一涂层20还包括阻燃剂，所述阻燃剂用于在达到预设温度的情况下吸收热量后生成水和二氧化碳。
应理解的是，第一涂层20还包括阻燃剂，其中，阻燃剂的具体材料在此不做限定。预设温度的具体大小在此不做限定，根据阻燃剂的材料不同，预设温度的大小也不同。
阻燃剂用于在达到预设温度的情况下吸收热量后生成水和二氧化碳可以理解为，在电极片的温度达到预设温度的情况下，第一涂层20内的阻燃剂会吸收热量并生成水和二氧化碳。因此，在电极片升高至预设温度的情况下，阻燃剂一方面会吸收热量，达到对电极片进行降温的效果，另一方面会生成水和二氧化碳，起到降低气体浓度的作用。
在本发明实施例中，第一涂层20还包括阻燃剂，其中，阻燃剂用于在达到预设温度的情况下吸收热量后生成水和二氧化碳。通过上述阻燃剂的设置，一方面在电极片的温度升高时对电极片进行降温，另一方面也可以起到降低燃烧气体浓度的阻燃作用。
可选地，在一些实施例中，所述阻燃剂包括至少一种水滑石(Layered DoubleHydroxide，LDH)。
应理解的是，在一些实施例中，阻燃剂包括至少一种LDH可以理解为，阻燃剂包括至少一种阴离子型层状化合物，阴离子型层状化合物是指层间具有可交换阴离子或中性分子的层状结构主体，且层状主体构架是带正电荷的。
在一些实施例中，LDH也可以称为层状双金属氢氧化物，具体地，LDH可以被理解为水滑石(Hydrotalcite，HT)和类水滑石化合物(Hydrotalcite-Like Compounds，HTLCs)的统称。
应理解的是，LDH的化学组成可以表示为
在本实施例中，M2+可以理解为二价金属阳离子，例如Mg2+、Ni2+、Co2+、Zn2+、Cu2+等。M3+可以理解为三价金属阳离子，例如Al3+、Cr3+、Fe3+、Sc3+等。An-可以理解为阴离子，例如CO3 2-、NO3 -、Cl-、OH-、SO4 2-、PO4 3-、C6H4(COO)2 2-等无机和有机离子以及络合离子等。
在本实施例中，阻燃剂的作用原理如下：在电池内部出现急剧升温或正极分解产生大量的氧气的情况下，由于第一涂层20内包括阻燃剂，阻燃剂在受热时发生分解，热分解过程包括脱层间水，脱碳酸根离子等步骤，以水和CO2的形式脱出，从而降低了燃烧气体的浓度起到一定的阻燃作用。同时，在阻燃剂以水和CO2的形式脱出的过程中会吸收大量的热量，从而降低电池内部的温度。
在本发明实施例中，阻燃剂包括至少一种水滑石材料。通过阻燃剂的设置，在电池内部出现急剧升温或正极分解产生大量的氧气的情况下，阻燃剂可以降低燃烧气体的浓度，同时大量吸收电池内部的热量，降低电池的温度。
可选地，在一些实施例中，所述第一涂层20还包括导电剂；
所述导电剂包括以下至少一者：导电碳基、导电金属和导电聚合物。
应理解的是，导电碳基的具体内容在此不做限定。例如，在一些实施例中，导电碳基为导电炭黑。在另一些实施例中，导电碳基为乙炔黑。在另一些实施例中，导电碳基为石墨。在另一些实施例中，导电碳基为石墨烯。在另一些实施例中，导电碳基为碳纳米管。在另一些实施例中，导电碳基包括以下至少一者：导电炭黑、乙炔黑、石墨、石墨烯和碳纳米管。
应理解的是，导电金属的具体内容在此不做限定。例如，在一些实施例中，导电金属为铝(Aluminium，Al)。在另一些实施例中，导电金属为镍(Nickel，Ni)。在另一些实施例中，导电金属为金或银。在另一些实施例中，导电金属包括以下至少一者：Al粉、Ni粉、金粉或银粉。
应理解的是，导电聚合物的具体内容在此不做限定。例如，在一些实施例中，导电聚合物为导电聚噻吩(Polythiophene)。在另一些实施例中，导电聚合物为导电聚吡啶。在一些实施例中，导电聚合物为聚苯胺(Polyaniline)。在另一些实施例中，导电聚合物包括以下至少一者：导电聚噻吩、导电聚吡啶和聚苯胺。
在本发明实施例中，第一涂层20还包括导电剂，其中导电剂包括以下至少一者：导电碳基、导电金属和导电聚合物。通过导电剂的设置，可以缩小第一涂层20的电子导电率和第二涂层30的电子导电率之间的差异，从而保证电极片的电性能。
可选地，在一些实施例中，所述第一涂层20还包括分散剂，所述分散剂用于分散导电剂和粘结剂。
在本实施例中，分散剂用于分散导电剂和粘结剂可以理解为，通过在第一涂层20内添加分散剂，可以使得导电剂和粘结剂均匀分散，从而提高第一涂层20浆料的加工性能。
应理解的是，分散剂的具体材料在此不做限定。可选地，在一些实施例中，所述分散剂包括以下至少一者：羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素锂、丙烯酸和丙烯酸衍生物。
在本发明实施例中，第一涂层20还包括分散剂，其中，分散剂用于分散导电剂和粘结剂。通过分散剂的设置，可以使得导电剂和粘结剂均匀分散，提高了第一涂层20的加工性能。
为了方便理解，下面将以一个具体的实施例为例对本发明提供的电极片的应用原理进行说明。在本实施例中，电极片为正极片，正极片包括：
集流体10，所述集流体10包括相背设置的第一侧面和第二侧面；
第一涂层20，所述第一涂层20包括粘结剂、分散剂、阻燃剂和导电剂，所述第一涂层20涂覆在所述第一侧面和/或所述第二侧面；
第二涂层30，所述第二涂层30包括活性材料，所述第二涂层30涂覆在所述第一涂层20背离所述集流体10的一侧，和/或所述第二涂层30涂覆在所述第一侧面和所述第二侧面中未涂覆有所述第一涂层20的侧面。
在本实施例中，集流体10为铝箔，第二涂层30可以理解为活性材料层。粘结剂含有羧基，具体地，粘结剂为丙烯酸改性共聚聚偏二氟乙烯；分散剂为羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素锂、丙烯酸和丙烯酸衍生物中的至少一者；阻燃剂包括水滑石材料中的至少一者；导电剂为导电炭黑、乙炔黑、石墨、石墨烯和碳纳米管中的至少一者。
通过第一涂层20中粘结剂的设置，在集流体10的侧面上涂覆第一涂层20的情况下，含有羧基的粘结剂可以和铝箔反应生成化学键，增大集流体10的侧面和第一涂层20之间的粘结力，降低针刺过程中铝箔体与负极片接触的概率。在集流体10的侧面上涂覆有第一涂层20，且第一涂层20远离集流体10的侧面涂覆有第二涂层30的情况下，第一涂层20与聚偏二氟乙烯(polyvinylidene difluoride，PVDF)具有较好的相容性，因此第一涂层20和第二涂层30之间的粘结力也较大。通过上述设置，既保证了正极片的活性材料层不易脱落，又保证了针刺时，铝箔表面的第一涂层20不易脱落，第一涂层20代替铝箔和负极片接触，降低了正极片的铝箔和负极片接触的风险，提高了电池的安全性能。
通过第一涂层20中导电剂的设置，可以使得第一涂层20的电子电导率和第二涂层30的电子导电率处于同一水平，保证电池的电性能不恶化。
通过第一涂层20中阻燃剂的设置，在第一涂层20受热的情况下，其结构水合层板羟基及层间离子以水和CO2的形式脱出，起到降低燃烧气体浓度，阻隔O2的阻燃作用。在阻燃剂生成水和CO2的过程中，吸热量大，有利于降低锂离子电池时产生的高温。
通过第一涂层20中分散剂的设置，可以将导电剂和粘结剂均匀分散，提高底涂层浆料的加工性能。
在本发明实施例中，通过第一涂层20的涂覆，第一涂层20中的粘结剂可以降低正极片的集流体10与负极片接触的概率。同时，第一涂层20中的阻燃剂可以在电极片受热时起到阻燃作用并降低电极片的温度。因此，通过第一涂层20的设置，对电池起到双重保护作用，提高了电池的针刺通过率和安全性。
本发明实施例还提供了一种电池，包括上述的电极片。该电极片为上述实施例中的电极片，具体结构可以参照上述实施例中的描述，在此不再赘述。由于在本实施例中采用了上述实施例中的电极片，因此本实施例提供的电池具有上述实施例中电极片的全部有益效果。
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种电极片，其特征在于，包括：
集流体，所述集流体包括相背设置的第一侧面和第二侧面；
第一涂层，所述第一涂层包括粘结剂，所述第一涂层涂覆在所述第一侧面和/或所述第二侧面；
第二涂层，所述第二涂层包括活性材料，所述第二涂层涂覆在所述第一涂层背离所述集流体的一侧，和/或所述第二涂层涂覆在所述第一侧面和所述第二侧面中未涂覆有所述第一涂层的侧面。
2.根据权利要求1所述的电极片，其特征在于，所述第一涂层涂覆在所述第一侧面和所述第二侧面，涂覆在所述第一侧面的所述第一涂层背离所述集流体的一侧涂覆有所述第二涂层。
3.根据权利要求1所述的电极片，其特征在于，所述第一涂层涂覆在所述第一侧面和所述第二侧面；
所述第二涂层涂覆在所述第一涂层背离所述集流体的一侧。
4.根据权利要求1所述的电极片，其特征在于，所述粘结剂包括含有羧基的粘结剂。
5.根据权利要求1所述的电极片，其特征在于，所述第一涂层还包括阻燃剂，所述阻燃剂用于在达到预设温度的情况下吸收热量后生成水和二氧化碳。
6.根据权利要求5所述的电极片，其特征在于，所述阻燃剂包括至少一种水滑石LDH。
7.根据权利要求1所述的电极片，其特征在于，所述第一涂层还包括导电剂；
所述导电剂包括以下至少一者：导电碳基、导电金属和导电聚合物。
8.根据权利要求7所述的电极片，其特征在于，所述第一涂层还包括分散剂，所述分散剂用于分散导电剂和粘结剂。
9.根据权利要求8所述的电极片，其特征在于，所述分散剂包括以下至少一者：羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素锂、丙烯酸和丙烯酸衍生物。
10.一种电池，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的电极片。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210690998.7A CN114975857A (zh) | 2022-06-17 | 2022-06-17 | 电极片和电池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210690998.7A CN114975857A (zh) | 2022-06-17 | 2022-06-17 | 电极片和电池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114975857A true CN114975857A (zh) | 2022-08-30 |
Family
ID=82964044
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210690998.7A Pending CN114975857A (zh) | 2022-06-17 | 2022-06-17 | 电极片和电池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114975857A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024099397A1 (zh) * | 2022-11-09 | 2024-05-16 | 珠海冠宇电池股份有限公司 | 电极片、卷芯和电池 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106941149A (zh) * | 2016-01-04 | 2017-07-11 | 宁德新能源科技有限公司 | 锂离子电池及其正极极片 |
| CN110915023A (zh) * | 2018-04-18 | 2020-03-24 | 株式会社Lg化学 | 用于二次电池的具有不对称结构的阻燃隔板 |
| CN111211274A (zh) * | 2020-01-14 | 2020-05-29 | 江苏厚生新能源科技有限公司 | 阻燃型锂离子电池隔膜及其制备方法 |
| CN112103509A (zh) * | 2020-08-20 | 2020-12-18 | 欣旺达电动汽车电池有限公司 | 正极集流体、正极片、锂离子电池及电池模组 |
| CN112582581A (zh) * | 2020-12-14 | 2021-03-30 | 珠海冠宇电池股份有限公司 | 一种正极片及包括该正极片的锂离子电池 |
| CN113394406A (zh) * | 2021-05-31 | 2021-09-14 | 惠州锂威电子科技有限公司 | 一种集流体、电极极片及锂离子电池 |
| CN113948680A (zh) * | 2021-10-18 | 2022-01-18 | 湖南立方新能源科技有限责任公司 | 一种极片制备方法及锂离子电池 |
| CN114335877A (zh) * | 2020-09-30 | 2022-04-12 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 温度降低和火花减少装置 |
-
2022
- 2022-06-17 CN CN202210690998.7A patent/CN114975857A/zh active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106941149A (zh) * | 2016-01-04 | 2017-07-11 | 宁德新能源科技有限公司 | 锂离子电池及其正极极片 |
| CN113725398A (zh) * | 2016-01-04 | 2021-11-30 | 宁德新能源科技有限公司 | 锂离子电池及其正极极片 |
| CN110915023A (zh) * | 2018-04-18 | 2020-03-24 | 株式会社Lg化学 | 用于二次电池的具有不对称结构的阻燃隔板 |
| CN111211274A (zh) * | 2020-01-14 | 2020-05-29 | 江苏厚生新能源科技有限公司 | 阻燃型锂离子电池隔膜及其制备方法 |
| CN112103509A (zh) * | 2020-08-20 | 2020-12-18 | 欣旺达电动汽车电池有限公司 | 正极集流体、正极片、锂离子电池及电池模组 |
| CN114335877A (zh) * | 2020-09-30 | 2022-04-12 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 温度降低和火花减少装置 |
| CN112582581A (zh) * | 2020-12-14 | 2021-03-30 | 珠海冠宇电池股份有限公司 | 一种正极片及包括该正极片的锂离子电池 |
| CN113394406A (zh) * | 2021-05-31 | 2021-09-14 | 惠州锂威电子科技有限公司 | 一种集流体、电极极片及锂离子电池 |
| CN113948680A (zh) * | 2021-10-18 | 2022-01-18 | 湖南立方新能源科技有限责任公司 | 一种极片制备方法及锂离子电池 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 李建军等，: "《塑料配方设计》", 中国轻工业出版社, pages: 232 - 235 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024099397A1 (zh) * | 2022-11-09 | 2024-05-16 | 珠海冠宇电池股份有限公司 | 电极片、卷芯和电池 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Gao et al. | Improving the electrochemical performance of the LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 spinel by polypyrrole coating as a cathode material for the lithium-ion battery | |
| JP6191673B2 (ja) | 電池 | |
| JP6091742B2 (ja) | 耐熱性が向上した電気化学素子 | |
| US8377589B2 (en) | Cathode active material, cathode therewith and nonaqueous electrolyte secondary battery | |
| US9236606B2 (en) | Electrode with porous protective film, nonaqueous electrolyte secondary battery, and method for manufacturing electrode with porous protective film | |
| US8524396B2 (en) | Method of manufacturing active material, active material, electrode using the same, and lithium-ion secondary battery equipped therewith | |
| US10439260B2 (en) | Battery | |
| CN106910859A (zh) | 隔板以及包括所述隔板的电化学电池 | |
| TW200810200A (en) | Integrated current-interrupt device for lithium-ion cells | |
| JP5231166B2 (ja) | 非水電解質二次電池用正極板の製造法及び非水電解質二次電池 | |
| KR102196363B1 (ko) | 마그네슘 전지용 전극 활물질, 이를 포함하는 전극 및 마그네슘 전지, 및 마그네슘 전지용 전극 활물질의 제조방법 | |
| JP2009176599A (ja) | 非水電解質二次電池 | |
| Wu et al. | Electrophoretic deposition of hierarchical Co 3 O 4@ graphene hybrid films as binder-free anodes for high-performance lithium-ion batteries | |
| JP2010225539A (ja) | リチウムイオン二次電池用電極及びリチウムイオン二次電池 | |
| CN114975857A (zh) | 电极片和电池 | |
| CA3119948A1 (en) | Separators with layered double hydroxides for electrochemical cells | |
| WO2014162529A1 (ja) | リチウムイオン二次電池用負極、リチウムイオン二次電池、およびそれらの製造方法 | |
| CN114243215A (zh) | 一种涂层浆料及其制备方法以及复合隔膜和锂离子电池 | |
| WO2023120622A1 (ja) | 二次電池用正極およびその製造方法、ならびに二次電池 | |
| WO2002047193A1 (fr) | Composition d'électrode et accumulateur au lithium | |
| CN112313170A (zh) | 碳材料、导电助剂、蓄电设备用电极和蓄电设备 | |
| TW201222949A (en) | Electrode composite material of lithium ion battery, method for making the same, and battery | |
| Xiao et al. | V 4 C 3 MXene-derived Zn 0.99 V 5 O 12· n H 2 O nanoribbons as advanced cathodes for ultra-long life aqueous zinc-ion batteries | |
| JP3508464B2 (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| WO2014188474A1 (ja) | リチウムイオン二次電池用負極活物質、リチウムイオン二次電池、およびそれらの製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |