CN115425174A - 电极极片和电化学装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及储能装置领域，公开了一种电极极片和电化学装置。其中，电极极片包括：集流体、活性层和绝缘层；活性层涂覆在集流体至少一个表面上；绝缘层涂覆在集流体至少一个表面上，并连接在活性层的外周；绝缘层包括水性粘结剂和无机材料，绝缘层在预设温度下水浸1min后的剥离强度小于或等于7N/m。电极极片和电化学装置在回收的过程中，通过水浸处理，既可使得电极极片中的集流体与绝缘层具有较低的剥离强度，可以充分、高效地对集流体进行回收，使得电极极片以及电化学装置具有较高的回收率。

Description

电极极片和电化学装置

技术领域

本申请涉及储能装置领域，尤其涉及一种电极极片和电化学装置。

背景技术

锂离子电池以其能量密度高、重量轻、使用寿命长等优点，在通讯设备以及新能源汽车等领域得到了广泛的应用。然而，由于锂离子电池循环寿命有限，每年都会产生大量的废旧锂离子电池。这些废旧锂离子电池中含有大量的不可再生且经济价值高的金属资源(例如，用作集流体的铝箔或者铜箔等)，因此对废弃锂离子电池的有效回收，具有较高的经济效益。

然而，在回收现有的电极极片的过程中发现，位于集流体边缘的绝缘层，难以从集流体中剥离，导致难以充分、高效地对集流体进行回收，从而导致电极极片的回收率较低。因此，如何制备得到回收率高的电极极片是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

本申请提供了一种电极极片和电化学装置，电极极片在回收的过程中，通过水浸处理，既可使得电极极片中的集流体与绝缘层具有较低的剥离强度，可以充分、高效地对集流体进行回收，使得电极极片具有较高的回收率。

本申请一方面提供了一种电极极片，包括：

集流体；

活性层，涂覆在集流体至少一个表面上；

绝缘层，涂覆在集流体至少一个表面上，并连接在活性层的外周；

绝缘层包括水性粘结剂和无机材料，绝缘层在预设温度下水浸1min后的剥离强度小于或等于7N/m。

进一步地，水性粘结剂包括亲水基团，所述绝缘层包括相背离的第一表面和第二表面，绝缘层通过第一表面粘结于集流体至少一个表面上，亲水基团的至少部分由第二表面露出；其中，亲水基团的质量百分含量大于或等于水性粘结剂总质量的50％。

进一步地，活性层包括相连接的第一活性层和第二活性层，绝缘层的部分覆盖至少部分第二活性层。

进一步地，水性粘结剂包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯腈、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸乙酰乙酸乙酯、丙烯酸和丙烯酸酯中的至少一种单体聚合形成的聚合物。

进一步地，无机材料包括勃姆石、氧化铝、绝缘炭黑、氧化镁、氧化硅、氧化锆和氧化钙中的至少一种。

进一步地，水性粘结剂的质量百分含量为绝缘层总质量的8-20％，无机材料的质量百分含量为80-92％。

进一步地，水性粘结剂的重均分子量为40-90万。

进一步地，无机材料的平均粒径D50为0.3-20μm。

进一步地，绝缘层在25℃下水浸1min后的剥离强度小于或等于4N/m。

本申请一方面提供了一种电化学装置，包括：正极极片、负极极片、隔膜和电解质，正极极片和/或负极极片为本申请一方面的电极极片。

实施本申请，将具有如下有益效果：

本申请提供的电极极片包括：集流体、活性层和绝缘层；活性层涂覆在集流体至少一个表面上；绝缘层涂覆在集流体至少一个表面上，并连接在活性层的外周；绝缘层包括水性粘结剂和无机材料。可以理解的是，绝缘层在预设温度下水浸1min后的剥离强度小于或等于7N/m，表明本申请中的电极极片在回收时，通过水浸处理，即可轻松实现将绝缘层从集流体中剥离，回收成本低廉，绿色环保，且集流体的回收率高，使得电极极片具有较高的回收率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以基于这些附图获得其他的附图。其中：

图1为本申请提供的第一种电极极片的结构示意图；

图2为本申请提供的第二种电极极片的结构示意图；

图3为本申请提供的第三种电极极片的结构示意图；

图4为本申请提供的第四种电极极片的结构示意图；

图5为本申请提供的第五种电极极片的结构示意图。

附图标记：

电极极片10；

集流体1、活性层2、第一活性层21、第二活性层22、绝缘层3、第二表面31、第一表面32。

具体实施方式

锂离子电池以其能量密度高、重量轻、使用寿命长等优点，在通讯设备以及新能源汽车等领域得到了广泛的应用。然而，由于锂离子电池循环寿命有限，每年都会产生大量的废旧锂离子电池。这些废旧锂离子电池中含有大量的不可再生且经济价值高的金属资源(例如，用作集流体的铝箔或者铜箔等)，因此对废弃锂离子电池的有效回收，具有较高的经济效益。

现有技术中，位于集流体边缘用于防止锂离子电池短路的绝缘层中，一般采用聚偏二氟乙烯(PVDF)作为粘结剂，N-甲基吡咯烷酮(NMP)作为溶剂。然而，在对包含PVDF的电极极片的回收过程中发现，位于集流体边缘的绝缘层，难以从集流体中剥离，导致难以充分、高效地对集流体进行回收。现有的针对包含PVDF的电极极片的回收方案中，在对集流体进行回收时，一般需要增加一道裁边工艺进行绝缘层的去除。这种回收方式，不但降低了集流体的回收率，而且也增加了回收成本。并且，NMP有一定的毒性，可能会对环境造成污染。

鉴于此，本申请提供了一种电极极片，可以从根源上解决上述提及的问题。

请参见图1和图2，图1为本申请提供的第一种电极极片的结构示意图，该电极极片的结构示意图为截面图；图2为本申请提供的第二种电极极片的结构示意图，该电极极片的结构示意图为俯视图。如图1和图2所示，该电极极片10可以包括集流体1、活性层2和绝缘层3；其中，活性层2可以涂覆在集流体1至少一个表面上；绝缘层3也可以涂覆在集流体1至少一个表面上，并连接在该活性层2的外周。

可以理解的是，上述的电极极片10中，活性层2和绝缘层3两者之间既不重叠，也不存在间隙。由于活性层2和绝缘层3两者之间形成相互平齐的结构，使得电极极片10能够有效地防止穿刺而造成的短路问题，从而可以提高电化学装置的安全性；此外，上述电极极片10的结构可以使电极极片10在防止穿刺而造成短路的同时，还能有利于提高电极极片10辊压的平整性和稳定性，避免电极极片10在冷压时存在过压的风险，进而保证电化学装置的性能。

本申请提供的电极极片，绝缘层在预设温度下水浸1min后的剥离强度小于或等于7N/m。其中，预设温度是预先设置的温度，具体的取值可以根据实际环境温度或者实际需求进行确定，示例地，预设温度可以是0-40℃。在一些具体的实施例中，预设温度可以是0℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃等，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。由此，可以表明本申请中的电极极片在回收时，通过水浸处理，即可轻松实现将绝缘层从集流体中剥离，回收成本低廉易，绿色环保，且集流体的回收率高，使得电极极片具有较高的回收率。此外，本申请的绝缘层还可以实现在25℃水浸1min后的剥离强度小于或等于4N/m，可以进一步表明本申请电极极片在回收时，可以实现简单高效地回收集流体。

可以理解的是，电极极片可以是正极极片或负极极片。当电极极片是正极极片时，相应地，其中的集流体和活性层分别为正极集流体(例如，铝箔等)和正极活性层；当电极极片是负极极片时，相应地，其中的集流体和活性层分别为负极集流体(例如，铜箔等)和负极活性层。

电极极片的活性层，通常包括电极活性材料、粘结剂和导电剂；当然，根据需要，活性层还可以包括一些可选的添加剂或助剂，例如，补锂剂等等。具体地，将电极活性材料、导电剂和粘结剂等组成的浆料涂覆到集流体至少一个表面上，可以是单层涂覆或者多层涂覆，本申请对此不做限定，再经干燥等后处理即可得本申请中的活性层。

对于正极极片而言，可以选用本领域常用的各种正极活性材料。在一些具体的实施例中，正极活性材料可以选自磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂和镍钴锰三元材料以及镍钴铝三元材料等中的至少一种，本申请对此不做限定。对于负极极片而言，可以选用本领域常用的各种负极活性材料。在一些具体的实施例中，负极活性材料可以选自石墨、钛酸锂以及硅碳复合材料等中的至少一种，本申请对此不做限定。

活性层中的导电剂可以为导电碳材料、金属材料中的至少一种；在一些具体的实施例中，导电碳材料选自零维导电碳，如乙炔黑、导电炭黑(Super-P)；一维导电碳，如碳纳米管；二维导电碳，如导电石墨、石墨烯；三维导电碳，如还原后的氧化石墨烯中的至少一种；金属材料选自铝粉，铁粉以及银粉中的至少一种。为了防止在回收过程中，活性层与集流体出现难以剥离的情况，活性层中的粘结剂可以选用与绝缘层相同的水性粘结剂，其水性粘结剂的具体种类可以参考下文的描述，在此不再赘述。

电极极片中的绝缘层包括水性粘结剂和无机材料。当然，根据需要，绝缘层还可以包括一些可选的添加剂或者助剂，例如，疏散剂等等。

其中，水性粘结剂中可以包括亲水基团。在一些具体的实施例中，亲水基团可以包括但不限于羟基、羧基、氰基等中的至少一种。可以理解的是，本申请利用水性粘结剂中亲水基团的亲水性，可以使得电极极片在回收时，通过水浸即可轻松实现将绝缘层从集流体中剥离，从而可以充分、高效地对集流体进行回收。

如图3所示，在其中一个可能的实施方式中，电极极片10中的绝缘层3可以包括相背离的第二表面31和第一表面32，其中绝缘层3通过第一表面32粘结与集流体1中的至少一个表面上，水性粘结剂中的亲水基团的至少部分由第二表面31露出。可以理解的是，在采用水浸处理回收电极极片10时，绝缘层3中远离集流体1的第二表面31率先与水接触，第二表面31中露出的亲水基团与水反应，使得绝缘层3中包含的水性粘结剂快速溶解于水中，进而可以实现将绝缘层3与集流体1的高效剥离，使得电极极片10具有较高的回收率。

请参见图4和图5，在一些可能的实施例中，活性层2可以包括相连接的第一活性层21和第二活性层22，绝缘层3的部分覆盖至少部分第二活性层22。在一些可能的实施例中，第一活性层21和第二活性层22可以采用相同的材料，例如，第一活性层21和第二活性层22中包含相同的活性材料，活性材料的具体选用可以参考上文的描述，在此不再赘述。此外，第一活性层21和第二活性层22还可以是一体结构，如此可以提高活性层2的涂覆效率，进而提高电极极片10的加工效率。当然，在另一些可能的实施例中，第一活性层21和第二活性层22可以采用不同的材料，使得与绝缘层3连接的第二活性层22的能量密度小于第一活性层21的能量密度，当电极极片10发生碰撞或穿刺时，第二活性层22能够增加集流体与其他接触物之间的接触电阻，从而降低电极极片10短路的风险；进一步地，本申请提供的电极极片，通过绝缘层3的部分的第二覆盖至少部分第二活性层22，能够避免两者交界处的集流体1暴露，还可以确保绝缘层3对集流体1的覆盖度，进一步提高电极极片10的安全性能。

请参见图4，在一些可能的实施方式中，第一活性层21和第二活性层22可以沿长度方向x设置，并且在沿远离第一活性层21的方向，第二活性层22的厚度逐渐递减。可以理解的是，在辊压工序中，在沿长度方向x，压辊由集流体1的一端依次作用于第二活性层22和第一活性层体21，由于在沿远离第一活性层21的方向，第二活性层22的厚度逐渐递减，进而使得压辊作用于第二活性层22的辊压力由小到大依次递增，从而可以缓解第二活性层22受到的辊压力，降低第二活性层22出现掉粉现象的概率，以进一步提高电极极片10的安全性能。此外，由于第二活性层22的厚度向远离第一活性层21的方向递减，绝缘层3的第二表面31在沿长度方向x大于第一表面32，使得第二表面31的亲水基团增加，在采用水浸处理回收电极极片10时，具有较多亲水基团的第二表面31率先与水接触，进而可以实现将绝缘层3与集流体1的高效剥离，使得电极极片10具有较高的回收率。

请参见图5，在一些可能的实施方式中，第一活性层21和第二活性层22可以沿厚度方向y设置，第二活性层22与集流体1连接，第一活性层21远离集流体1。其中，绝缘层3远离集流体1的一面至少部分被第一活性层21靠近第二活性层22的一面覆盖。如此，可以使得绝缘层与第一活性层和第二活性层连接更紧密，使得在穿刺或者碰撞这种破坏力很大的外力下，绝缘层3也很难脱落，可以防止出现漏出集流体1的情况，使得其电极极片10更加安全。

其中，亲水基团的质量百分含量可以大于或等于水性粘结剂总质量的50％。可以理解的是，当水性粘结剂中包含的亲水基团的质量百分含量过低时，水浸后的电极极片中的集流体和绝缘层之间仍具有较高的剥离强度，不利于集流体与绝缘层的剥离，进而使得集流体的回收效率和回收纯度都较低。

在一些具体的实施例中，水性粘结剂包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯腈、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸乙酰乙酸乙酯、丙烯酸和丙烯酸酯等中的至少一种单体聚合形成的聚合物，本申请对此不做限定。其中，水性粘结剂的重均分子量可以为40-90万。可以理解的是，水性粘结剂的重均分子量过小，可能会导致浆料粘度过低，浆料成膜性差，还可能会导致绝缘层浆料漏涂；水性粘结剂的重均分子量过大，水性粘结剂的增稠作用增强，可能会导致浆料粘度过高、流动性变差，影响绝缘层浆料的分散。

电极极片的绝缘层的厚度可以是40-100μm。可以理解的是，本申请的活性层可以采用厚涂处理，因此，当绝缘层的厚度过低时，绝缘层强度过低，绝缘的性能可能受到影响；当绝缘层的厚度过高时，电极极片中的活性物质相对含量下降，可能会影响电化学装置的能量密度。

此外，绝缘层的初始剥离强度可以到达20-150N/m，表明本申请采用的水性粘结剂具有很好的粘结效果。

在一些具体的实施例中，无机材料包括勃姆石、氧化铝、绝缘炭黑、氧化镁、氧化硅、氧化锆和氧化钙等中的至少一种，本申请对此不做限定。其中，无机材料的平均粒径D50可以为0.3-20μm。可以理解的是，无机材料的平均粒径D50过小，比表面积会过大，可能会影响剥离强度，导致回收时难以剥落；无机材料的平均粒径D50过大，形成的绝缘层可能比较硬脆，可能会影响绝缘效果，在涂覆的时候还可能会给集流体造成较大的损坏。

可以理解的是，D50指无机材料累计体积百分数达到50％时所对应的粒径，即体积分布中位粒径。无机材料的粒径可以使用激光衍射粒度分布测量仪(例如MalvernMastersizer 3000)进行测量。

水性粘结剂的质量百分含量可以为绝缘层总质量的8-20％，无机材料的质量百分含量可以为80-92％。可以理解的是，当水性粘结剂含量过低时，绝缘层成膜性差，不利于绝缘层覆盖度的提升；而当水性粘结剂含量过高，由于水性粘结剂本身的粘度高，可能会导致绝缘层在烘干成膜过程中收缩程度增大，而集流体基本不收缩，二者收缩率差异大，可能会导致绝缘层大面积从集流体基材上脱落。

此外，本申请还提供了一种电化学装置，该电化学装置包括：正极极片、负极极片、隔膜和电解质；其中，正极极片和/或负极极片为上述涉及的电极极片。本申请的电化学装置可以是电容器、一次电池或二次电池。例如，电化学装置可以为锂离子电容器、锂电池或锂离子电池等等，本申请对于电化学装置的类型不做限定。

本申请对该电化学装置的隔膜的种类没有具体限制，可以根据实际需求进行选择。具体地，隔膜可以选自聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯等中的至少一种。

其中，电解质可以是凝胶电解质、固态电解质和电解液中至少一种。以锂离子电池为例，电解质包括锂盐和非水有机溶剂。锂盐可以包括六氟磷酸锂(LiPF₆)、双三氟甲基磺酰亚胺锂(LiTFSI)、三氟甲基磺酸锂、双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)、四氟硼酸锂(LiBF₄)、二草酸硼酸锂(LiBOB)、二氟草酸硼酸锂(LiODFB)以及高氯酸锂等中的至少一种；非水有机溶剂可以包括碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、乙酸甲酯(MA)、乙酸乙酯(EA)、丙酸乙酯(EP)、丙酸丙酯(PP)、丁酸乙酯(EB)等中的至少一种。

下面结合实施例，进一步阐述本申请。应理解，本申请提供的实施例仅仅是帮助理解本申请，不应视为对本申请的具体限制。在实施例中仅示出电化学装置为锂离子电池的情况，但本申请不限于此。

为便于理解本申请，本申请列举实施例如下。本领域技术人员应该明了实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

实施例1-9以及对比例2中绝缘层浆料均按照下述方法进行制备：

将水性粘结剂和无机材料进行混合后，加入去离子水，搅拌均匀至浆料粘度稳定，得到固含量为10-40％的绝缘层浆料，将绝缘层浆料倒入挤压涂布机边涂缓存罐。其中，水性粘结剂的重均分子量为40-90万。无机材料的平均粒径D50为0.8-3.0μm。其中，水性粘结剂和无机材料的具体种类及其含量示出在表1中。

对比例1中绝缘层浆料按照下述方法进行制备：

将聚偏氟乙烯(PVDF)和勃姆石，按质量比为8％：92％进行混合，加入N-甲基吡咯烷酮(NMP)，搅拌均匀至浆料粘度稳定，得到固含量为10-40％的绝缘层浆料。其中，PVDF的重均分子量为90-120万。勃姆石的平均粒径D50为0.8-3.0μm。

本申请以电极极片为正极极片为例，进行举例说明，实施例1-9以及对比例2中的正极极片均按照下述方法进行制备：

将正极活性材料磷酸铁锂、粘结剂甲基丙烯酸、导电剂Super-P，按质量比为97:2:1进行混合，加入去离子水作为溶剂，用30L双行星搅拌机搅拌分散得到固含量为65％的正极浆料，利用30L挤压涂布机连同绝缘层浆料一起进行极片涂布，极片面密度为195g/m²的极片，其中，膜宽为150±0.5mm，边涂宽幅为8±0.3mm，此为回收得到的正极极片。为了更好的测试不同边涂的极片剥离力，将不同种类的绝缘层浆料用100mm刮刀以刮涂的方式涂覆在铝箔上，经过烘箱烘烤后得到宽度为100±0.5mm的边涂极片。

对比例1中的正极极片按照下述方法进行制备：

将正极活性材料磷酸铁锂、粘结剂PVDF、导电剂Super-P，按质量比为97:2:1进行混合，加入NMP作为溶剂，用30L双行星搅拌机搅拌分散得到固含量为65％的正极浆料，利用30L挤压涂布机连同绝缘层浆料一起进行极片涂布，极片面密度为195g/m²的极片，其中，膜宽为150±0.5mm，边涂宽幅为8±0.3mm，此为回收得到的正极极片。为了更好的测试不同边涂的极片剥离力，将绝缘层浆料用100mm刮刀以刮涂的方式涂覆在铝箔上，经过烘箱烘烤后得到宽度为100±0.5mm的边涂极片。

其中，实施例1-9和对比例1-2中绝缘层的水性粘结剂和无机材料的具体种类及其含量，以及绝缘层的厚度示出在表1中。在表1中，水性粘结剂和无机材料的含量均为基于绝缘层的总质量计算得到的质量百分数。

表1

以预设温度为25℃为例，将实施例1-9和对比例1-2制备得到的绝缘层分别进行初始剥离强度测试和水浸后的剥离强度测试。可以理解的是，初始剥离强度是指刚制备好的电极极片的剥离强度。其中，剥离强度的测试方法可以是：将所得边涂极片用15*150mm的刀模裁剪成长条状极片，用高铁拉力机进行180°剥离，剥离长度为100mm，完成测试后即可得到剥离强度。泡水之后的边涂极片在剥离强度测试之前，用无尘纸将表面水吸干，后按照上述方法进行测试。

表2为实施例1-9和对比例1-2制备得到正极极片中集流体和绝缘层的初始剥离强度测试和25℃水浸后的剥离强度的测试结果。

表2

从上述表2中的相关数据分析可知，相对其他实施例而言，对比例1的集流体与绝缘层的初始剥离强度较低，然而25℃下水浸后的剥离强度较高。且可以看出，对比例1中集流体与绝缘层的初始剥离强度与水浸后的剥离强度几乎没有发生变化。这可能的原因是因为PVDF作为粘结剂，NMP作为溶剂，两者均表现为亲油性，难以在水中溶解，因此，25℃下水浸5min也很难实现将绝缘层从集流体上剥离。相对应地，在实施例1-9中，25℃下水浸1min后的剥离强度均小于或等于7N/m，更进一步地，25℃下水浸1min后的剥离强度均小于或等于4N/m。可以看出，仅仅通过简单的水浸处理，即可轻松实现将绝缘层从集流体中剥离。这是因为水性粘结剂中的亲水基团与水相似相溶，绝缘层中的水性粘结剂可以很好地溶解在水中，从而可以实现通过简单的水浸，即可以高效回收集流体，且集流体的回收率也较高。此外，整个回收过程，回收成本低廉，绿色环保。因此，本申请制备得到的电极极片具有较高的回收率。

此外，从上述表2中的相关数据分析可知，绝缘层的初始剥离强度可以到达20-120N/m，表明本申请采用的水性粘结剂具有很好的粘结效果。可以理解的是，水性粘结剂的含量对初始剥离强度和水浸后的剥离强度也有一定的影响。通过实施例1-9和对比例2可知，水性粘结剂的含量以8-20％为宜。在对比例2中，当水性粘结剂含量大于20％，无法测试其初始剥离强度，这是水性粘结剂本身的粘度高，可能会导致绝缘层在烘干成膜过程中收缩程度增大，而集流体基本不收缩，二者收缩率差异大，可能会导致绝缘层大面积从集流体基材上脱落，使得初始剥离强度无法测试。

从上述表2中的相关数据分析可知，无机材料的不同，也可能会影响水浸后的剥离效果，其中使用勃姆石作为无机材料，水浸后更容易剥离，使用绝缘炭黑作为无机材料，水浸时间需要延长，但是相差不大。水性粘结剂中酯类化合物单体不宜过多，增加酯类化合物单体的比例超过30％时，水性粘结剂在同等添加量条件下，25℃下水浸后无法用直接擦拭的方法轻松剥离。集流体与绝缘层的初始剥离强度随着绝缘层的厚度呈现先增大后减小的趋势，当绝缘层厚度增加到80μm以上，初始剥离强度开始下降。此外，从上述表2中的相关数据分析可知，水浸时间对剥离强度也有一定的影响。一般而言，泡水后集流体和绝缘层之间的剥离强度与水浸时间呈反比，随着水浸时间的延长，泡水后集流体和绝缘层之间的剥离强度随之降低，但是相差不大。可以看出，本申请的电极极片在回收时，25℃下通过水浸1min后，即可轻松实现将绝缘层从集流体中剥离，从而可以实现简单高效地回收集流体。

综上所述，本申请中的绝缘层包含水性粘结剂，在电极极片回收的过程中，可以利用水性粘结剂中的亲水基团与水相似相溶的机理，实现在预设温度下水浸1min后轻松实现将绝缘层从集流体中剥离，其中，集流体和绝缘层的剥离强度均小于或等于7N/m。也就是说，通过简单的水浸，即可以高效回收集流体，且集流体的回收率也较高。此外，整个回收过程，回收成本低廉，绿色环保。因此，本申请制备得到的电极极片以及电化学装置具有较高的回收率且绿色环保。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非对本申请保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本申请作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种电极极片，其特征在于，包括：

集流体；

活性层，涂覆在所述集流体至少一个表面上；

绝缘层，涂覆在所述集流体至少一个表面上，并连接在所述活性层的外周；

所述绝缘层包括水性粘结剂和无机材料，所述绝缘层在预设温度下水浸1min后的剥离强度小于或等于7N/m。

2.根据权利要求1所述的电极极片，其特征在于，所述水性粘结剂包括亲水基团，所述绝缘层包括相背离的第一表面和第二表面，所述绝缘层通过所述第一表面粘结于所述集流体至少一个表面上，所述亲水基团的至少部分由所述第二表面露出；所述亲水基团的质量百分含量大于或等于所述水性粘结剂总质量的50％。

3.根据权利要求1或2所述的电极极片，其特征在于，所述活性层包括相连接的第一活性层和第二活性层，所述绝缘层的部分覆盖至少部分所述第二活性层。

4.根据权利要求1所述的电极极片，其特征在于，所述水性粘结剂包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯腈、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸乙酰乙酸乙酯、丙烯酸和丙烯酸酯中的至少一种单体聚合形成的聚合物。

5.根据权利要求1所述的电极极片，其特征在于，所述无机材料包括勃姆石、氧化铝、绝缘炭黑、氧化镁、氧化硅、氧化锆和氧化钙中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的电极极片，其特征在于，所述水性粘结剂的质量百分含量为所述绝缘层总质量的8-20％，所述无机材料的质量百分含量为80-92％。

7.根据权利要求1所述的电极极片，其特征在于，所述水性粘结剂的重均分子量为40-90万。

8.根据权利要求1所述的电极极片，其特征在于，所述无机材料的平均粒径D50为0.3-20μm。

9.根据权利要求1所述的电极极片，其特征在于，所述绝缘层在25℃下水浸1min后的剥离强度小于或等于4N/m。

10.一种电化学装置，其特征在于，包括：

正极极片、负极极片、隔膜和电解质；

所述正极极片和/或所述负极极片为权利要求1至9中任一项所述的电极极片。

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