CN115810876A - 导电件、电池和用电装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种用于电池的导电件、电池和用电装置。所述用于电池的导电件包括导电基材和位于所述导电基材一侧的疏水层,所述疏水层与水的接触角θ满足θ≥150°。本申请中,通过使用上述位于所述导电基材一侧的疏水层,获得具有显著改善的疏水特性的导电件,能够有效降低导电件绝缘失效的概率,从而提升电池的安全性能。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域,尤其涉及一种导电件、电池和用电装置。
背景技术
近年来,随着人们对于清洁能源的需求日益递增和新能源领域的快速发展,电池凭借其优良的电化学性能、无记忆效应、环境污染小等优势被广泛应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统,以及电动工具、电动自行车、电动摩托车、电动汽车、军事装备、航空航天等多个领域。由于电池取得了极大的发展,因此对其能量密度、循环性能和安全性能等也提出了更高的要求。
为了进一步保证用户安全,提升用户体验,如何提升电池的安全性能,这已成为一项亟需解决的技术问题。
发明内容
本申请的目的在于,提供一种具有显著改善的疏水特性的导电件,能够有效降低导电件绝缘失效的概率,安全实现电池内部多个电池单体之间和/或多个电池模块之间的电连接,从而提升电池的安全性能。
为了达到上述目的,本申请提供了一种导电件、电池和用电装置。
本申请的第一方面提供了一种用于电池的导电件,所述导电件包括导电基材和位于所述导电基材一侧的疏水层,所述疏水层与水的接触角θ满足θ≥150°。
本申请中,导电件可以用于连接电池内部多个电池单体和/或多个电池模块,实现电连接。本申请将导电件的疏水层设置于导电基材的一侧,其中,疏水层可以作为导电件优先接触水汽的表面,能够在第一时间进行疏水,避免水汽在导电件上冷凝富集。本申请的发明人经过大量的实验发现,当疏水层与水的接触角θ大于等于150°时,冷凝的水汽难以富集于导电件上,并且会由于重力的作用快速离开导电件的表面;当疏水层与水的接触角θ小于150°时,难以满足导电件对快速疏水的需求。因此,本申请通过控制导电件的疏水层与水的接触角θ在大于等于150°的范围内,能够保证冷凝的水汽不富集于导电件表面,进而降低导电件绝缘失效的概率,以提升电池的安全性能。
在任意实施方式中,所述疏水层包括含氟树脂和固化剂。
含氟树脂和固化剂均可以起到电绝缘的作用。本申请的发明人通过研究发现,疏水层中的材料可以采用含氟树脂,利用含氟树脂中的特殊官能团,如氟原子,能够起到疏水的效果,降低导电件绝缘失效的概率。疏水层中的固化剂在涂覆过程中可以起到固化含氟树脂的效果,使含氟树脂具有一定的硬度和强度,避免从导电件上脱落。
在任意实施方式中,所述含氟树脂与所述固化剂重量比为1:0.2-1,基于所述疏水层的总重量计。
本申请中的含氟树脂和固化剂满足一定的重量比例关系。设计含氟树脂与固化剂合适的重量比例范围可以在保证显著改善的疏水效果的同时降低成本和提高疏水层的牢固程度,延长使用寿命。
在任意实施方式中,所述含氟树脂包括聚四氟乙烯(PTFE)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚氟乙烯(PVF)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)中的至少一种。
本申请的发明人试验了不同种类的含氟树脂在导电件上的疏水特性,增大了含氟树脂原材料的可选择性,方便生产。
在任意实施方式中,所述固化剂包括甲苯二异氰酸酯(TDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)和赖氨酸二异氰酸酯(LDI)中的至少一种。
本申请提供了不同种类的异氰酸酯固化剂,扩大了固化剂原材料的可选择范围,较大程度地适应实际生产加工。
在任意实施方式中,所述疏水层还包括吸湿剂,所述吸湿剂包括非金属氧化物、金属氧化物、金属氯化物和硫酸盐中的至少一种,可选为二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氯化钙、硫酸铝、硫酸镁和硫酸钙。
本申请中,疏水层还包括吸湿剂,在达到疏水效果的同时还叠加了吸湿效果,进一步降低导电件绝缘失效概率,提升电池安全性能。本申请提供了不同种类的吸湿剂,使得吸湿剂原材料的可选择性增大。
在任意实施方式中,所述吸湿剂的体积平均粒径Dv50为50-200nm,可选为50-100nm。
本申请采用体积平均粒径Dv50较小的吸湿剂。体积平均粒径相对较小的吸湿剂可以具有相对较大的比表面积,增大与水的接触面积,提高吸水效率,从而帮助降低水汽冷凝富集于导电件的概率和严重程度。
在任意实施方式中,所述疏水层包括至少一个凹槽,所述凹槽与凹槽之间形成凸部,所述凸部与凸部之间平行且等距设置。
本申请中,凹凸的疏水层既可以增大吸湿表面积;又可以扩大其截面的周长,使得水汽的爬电距离变长,从而降低导电件绝缘失效的概率,提升电池安全性能。凸部可以为平行且等距设置,方便涂布头进行涂布,并且使得导电件表面各个位置均具有较好的疏水效果。
在任意实施方式中,所述每个凹槽的底部宽度X1与形成于所述凹槽的两个凸部的中轴线之间的距离M1的比值满足0≤(X1/M1)≤0.5,可选地,所述X1满足0≤X1≤100μm,所述M1满足50μm≤M1≤200μm。
本申请中,每个凹槽的底部宽度可以小于相邻两个凸部的中轴线距离,通过设置疏水层的凹槽和凸部大小,从而改变水汽的爬电距离,降低导电件绝缘失效概率,提升电池安全性能。
在任意实施方式中,所述凹槽的深度H1与所述凸部的高度H2满足50μm≤(H2-H1)≤200μm,可选地,所述H1满足150μm≤H1≤300μm,所述H2满足200μm≤H2≤500μm。
本申请的凹槽深度可以小于凸部高度,二者差值在一定范围内,符合现有工艺能够达到的程度和满足凹凸的形态和程度。
在任意实施方式中,所述凸部的形状为立方柱形、锯齿形、波浪形中的至少一种。
本申请的凸部可以为多种形状,能够通过改变疏水层截面周长的方式增大疏水层的水汽爬电距离,提高电池安全性能。
在任意实施方式中,所述导电基材与所述疏水层之间设置有粘接层,用于连接所述导电基材和所述疏水层,其中,所述粘接层的拉拔力F为1MPa-10MPa。
本申请的发明人通过设置拉拔力较大的粘接层,使得疏水层固定在导电基材上,并且在使用过程中不易脱落,延长疏水层的使用寿命。
在任意实施方式中,所述粘接层的厚度d为50-100μm。
本申请中的粘接层的厚度d在上述厚度范围内时,粘接层的粘接效果较好。
在任意实施方式中,所述粘接层包括双酚A型环氧树脂,双酚F型环氧树脂,多酚型缩水甘油醚环氧树脂,脂肪族缩水甘油醚环氧树脂、缩水甘油酯环氧树脂和缩水甘油胺环氧树脂中的至少一种。
本申请提供了粘接层所使用的不同种类的环氧树脂,扩大了生产加工对于原材料的选择范围。
本申请的第二方面还提供一种电池,包括本申请第一方面的导电件。
由此,所述电池具有显著改善的安全性能。
本申请的第三方面还提供一种用电装置,包括本申请第二方面的电池。
由此,所述用电装置具有显著改善的安全性能。
本申请提供了一种用于电池的导电件,所述导电件包括导电基材和位于所述导电基材一侧的疏水层。与不包括疏水层的导电件相比,本申请的导电件可以通过改变所述疏水层与水的接触角大小,具体地,使其接触角θ大于等于150°,能够有效地避免凝结的水汽富集于所述导电件表面,进而降低导电件绝缘失效的概率。因此,本申请的包括上述导电件的电池具有显著改善的安全性能。此外,本申请还提供包括所述电池的用电装置。所述用电装置也具有显著改善的安全性能。
附图说明
图1是本申请一实施方式的导电件的示意图。
图2是图1所示的本申请一实施方式的导电件的疏水层形状为立方柱形的示意图。
图3是图2所示的本申请一实施方式的导电件的疏水层形状为立方柱形所使用的涂布装置的示意图。
图4是图1所示的本申请一实施方式的导电件的疏水层形状为锯齿形的示意图。
图5是本申请一实施方式的电池单体的示意图。
图6是图5所示的本申请一实施方式的电池单体的分解图。
图7是本申请一实施方式的电池模块的示意图。
图8是本申请一实施方式的电池包的示意图。
图9是图8所示的本申请一实施方式的电池包的分解图。
图10是本申请一实施方式的电池用作电源的用电装置的示意图。
附图标记说明:
1电池包;2上箱体;3下箱体;4电池模块;5电池单体;51壳体;52电极组件;53盖板;6导电件;61导电基材;62粘接层;63疏水层;631凹槽;632凸部;7涂布装置;71进料口;72出料通道;73涂布头
具体实施方式
以下,适当地参照附图详细说明具体公开了本申请的导电件及其制造方法、电池和用电装置的实施方式。但是会有省略不必要的详细说明的情况。例如,有省略对已众所周知的事项的详细说明、实际相同结构的重复说明的情况。这是为了避免以下的说明不必要地变得冗长,便于本领域技术人员的理解。此外,附图及以下说明是为了本领域技术人员充分理解本申请而提供的,并不旨在限定权利要求书所记载的主题。
本申请所公开的“范围”以下限和上限的形式来限定,给定范围是通过选定一个下限和一个上限进行限定的,选定的下限和上限限定了特别范围的边界。这种方式进行限定的范围可以是包括端值或不包括端值的,并且可以进行任意地组合,即任何下限可以与任何上限组合形成一个范围。例如,如果针对特定参数列出了60-120和80-110的范围,理解为60-110和80-120的范围也是预料到的。此外,如果列出的最小范围值1和2,和如果列出了最大范围值3,4和5,则下面的范围可全部预料到:1-3、1-4、1-5、2-3、2-4和2-5。在本申请中,除非有其他说明,数值范围“a-b”表示a到b之间的任意实数组合的缩略表示,其中a和b都是实数。例如数值范围“0-5”表示本文中已经全部列出了“0-5”之间的全部实数,“0-5”只是这些数值组合的缩略表示。另外,当表述某个参数为≥2的整数,则相当于公开了该参数为例如整数2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12等。
如果没有特别的说明,本申请的所有实施方式以及可选实施方式可以相互组合形成新的技术方案。
如果没有特别的说明,本申请的所有技术特征以及可选技术特征可以相互组合形成新的技术方案。
如果没有特别的说明,本申请的所有步骤可以顺序进行,也可以随机进行,优选是顺序进行的。例如,所述方法包括步骤(a)和(b),表示所述方法可包括顺序进行的步骤(a)和(b),也可以包括顺序进行的步骤(b)和(a)。例如,所述提到所述方法还可包括步骤(c),表示步骤(c)可以任意顺序加入到所述方法,例如,所述方法可以包括步骤(a)、(b)和(c),也可包括步骤(a)、(c)和(b),也可以包括步骤(c)、(a)和(b)等。
如果没有特别的说明,本申请所提到的“包括”和“包含”表示开放式,也可以是封闭式。例如,所述“包括”和“包含”可以表示还可以包括或包含没有列出的其他组分,也可以仅包括或包含列出的组分。
如果没有特别的说明,在本申请中,术语“或”是包括性的。举例来说,短语“A或B”表示“A,B,或A和B两者”。更具体地,以下任一条件均满足条件“A或B”:A为真(或存在)并且B为假(或不存在);A为假(或不存在)而B为真(或存在);或A和B都为真(或存在)。
在电池领域,为了增加电池容量,在电池单体组装成电池模组或电池包,或者电池模组组装成电池包等的过程中,通常需要将电池单体通过金属导电件进行电连接。但是,这种裸露的金属件“暴露”在潮湿的空气中,极易引发电池的安全问题,比如,导电件表面较低的局部温度使得周围空气中的水汽冷凝于其表面而引发局部短路问题。特别地,当电池在高温高湿环境下工作时,导电件上的凝露问题会更加突出,金属导电件的局部短路问题也会更加严重,进而显著降低了电池的安全性能。
为了改善电池在存储或使用过程中的安全性能,现有电池常会采用除湿剂等被动的方法处理导电件上的凝露问题。但是这些方法无法从根本上杜绝水汽在导电件上冷凝富集的问题。一旦除湿剂达到自身效果的阈值,便无法再避免水汽冷凝富集于导电件的问题。
基于此,本申请提供了一种用于电池的导电件,以及包括该导电件的电池和用电装置。本申请中的导电件包括接触角大于等于150°的疏水层,表面具有疏水特性,导电件绝缘失效概率得到显著降低。本申请中的电池和用电装置安全性能得到显著提升。
[导电件]
本申请的导电件包括导电基材和位于所述导电基材一侧的疏水层,
其中,所述疏水层与水的接触角θ满足θ≥150°,可选地为150°、155°、160°、165°或者其值在上述任意两个数值组成的范围内。
导电件是将至少两个电池单体或至少两个电池模组进行电连接的器件,主要用于增加集成的电池容量。所述电连接方式可以为并联、串联或混联。具体地,导电件可以通过焊接等方式连接电池单体或电池模组的正极和负极电极端子实现电连接。导电件的形状没有限定,以满足电池内部的电连接作用即可,也可视加工工艺更改。
图1为本申请一实施方式的导电件。如图1所示,所述导电件6包括导电基材61和位于所述导电基材一侧的疏水层63。
导电基材61是导电件6中用于传输电流的主体。导电基材61的材质可以是导电金属、导电陶瓷、导电玻璃、导电有机物等满足电导率要求又具有一定强度的材料,既能够确保足够的导电能力,也不易因磕碰或撞击而移位。导电基材61的厚度可以为1-10mm。可选地,导电基材61的材质可以为铜、铝、镍等电导率高的金属。
疏水层63是位于导电基材61一侧的层,用于防止水汽凝聚而出现局部短路现象。疏水层63可以位于导电基材61的上表面和/或侧面等水汽容易发生凝结的导电基材的表面。
本申请中,常温下疏水层63与水的接触角θ≥150°,疏水层63可以利用其与水的较大接触角达到与水互相排斥的效果。疏水层63的表面形状可以是凹凸不平的。疏水层63的材料可以包括有机氟等官能团具有一定疏水功能的材料。
接触角是在气、液、固三相交点处所做的气-液界面的切线穿过液体与固-液交界线之间的夹角,单位为度(°)。例如,接触角可以为水汽在固体疏水层上所形成的凝露与固体疏水层的接触角,可以反映疏水层材料的亲疏水特性。
疏水层63与水的接触角可以采用本领域公知的方法进行测试。作为示例的,可以参考国标GB/T 30693-2014,采用MIC-200全自动接触角测量仪来表征疏水层63材料与水的接触角。
本申请中,导电件6的疏水层63可以位于导电基材61的一侧,包括上表面和/或侧面等。
其中,疏水层63作为导电件6优先接触水汽的表面,能够在第一时间进行疏水,避免凝结的水汽富集于导电件6上。本申请的发明人经过大量实验发现,控制疏水层63与水的接触角θ大于等于150°时,水汽难以在导电件6上凝结富集,并且会由于重力的作用快速离开导电件6的表面;当疏水层63与水的接触角θ小于150°时,难以满足导电件6能够快速疏水的需求。因此,本申请通过限定导电件6的疏水层63与水的接触角θ在大于等于150°的范围内,能够保证凝结的水汽不富集于导电件6上,进而降低导电件6绝缘失效的概率,以提升电池的安全性能。
在一些实施方式中,所述疏水层包括含氟树脂和固化剂。
含氟树脂可以起到绝缘和疏水的效果。含氟树脂可以是聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚氟乙烯等分子结构中的官能团包括氟原子的一类树脂。含氟树脂与水的接触角可以大于等于150°,具有超疏水特性。固化后的含氟树脂可以具有一定的强度、硬度和耐磨性。
固化剂可以是绝缘的有机物。固化剂可以通过高分子链之间的交联等化学反应使含氟树脂韧化和硬化。
本申请中的疏水层可以具有绝缘作用。疏水层材料可以采用含氟树脂,利用含氟树脂的特殊官能团,如氟原子,起到主要的疏水的效果。疏水层中的固化剂在涂覆过程中起到固化含氟树脂的效果,使含氟树脂具有一定的硬度和强度,避免从导电件上脱落。固化后的含氟树脂可以被固定为导电件的表面层,从而避免凝结的水汽富集于导电件上,提升安全性能。
在一些实施方式中,所述含氟树脂与所述固化剂重量比为1:0.2-1,基于所述疏水层的总重量计。
含氟树脂的比例可以以满足疏水效果为宜,具体地,以疏水层与水的接触角大于等于150°为宜。固化剂的比例可以以足够固化相应量的含氟树脂为宜。重量比可以为含氟树脂和固化剂混合时所加入的重量之比。当含氟树脂与固化剂的重量比大于1:0.2时,缺少足够的固化剂固化含氟树脂,疏水层上的含氟树脂的强度和硬度会受到影响,从而容易在使用过程中从导电件上脱落,最终影响安全性能。当含氟树脂与固化剂的重量比小于1:1时,由于固化剂不具有疏水特性或者疏水特性大不如含氟树脂,含有较多固化剂的疏水层的疏水特性会受到较大的影响,同样会降低安全性能。
本申请疏水层中的含氟树脂和固化剂的重量比在一定范围内。设计含氟树脂和固化剂合适的重量比例范围可以在保证优良的疏水效果的同时降低成本和提高疏水层的牢固程度,延长导电件的使用寿命。
在一些实施方式中,所述含氟树脂包括聚四氟乙烯(PTFE)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚氟乙烯(PVF)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)中的至少一种。
共聚物可以是由两种或两种以上的单体聚合所形成的聚合物。例如,乙烯-四氟乙烯共聚物可以由乙烯单体和四氟乙烯单体聚合所形成。
本申请提供了不同种类的含氟树脂应用在导电件上的疏水层,增大了原材料的可选择范围,方便实际生产加工。
在一些实施方式中,所述固化剂包括甲苯二异氰酸酯(TDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)和赖氨酸二异氰酸酯(LDI)中的至少一种。
二异氰酸酯可以具有固化含氟树脂的功能。二异氰酸酯可以是分子结构为O=C=N-R-N=C=O的有机物,其中,R可以是任意基团。
本申请的发明人试验了不同种类的异氰酸酯固化剂,扩大了固化剂原材料的可选范围,适应实际生产加工。
在一些实施方式中,所述疏水层还包括吸湿剂,所述吸湿剂包括非金属氧化物、金属氧化物、金属氯化物和硫酸盐中的至少一种,可选为二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氯化钙、硫酸铝、硫酸镁和硫酸钙。
吸湿剂可以是能够吸收疏水层表面水分的物质。吸湿剂可以包括二氧化硅、氧化铝、氯化钙等固体吸湿剂。吸湿剂可以是球状、粉末颗粒状等具有较大比表面积的形状。
本申请中的疏水层还包括了吸湿剂,在达到疏水效果的同时还叠加了吸湿效果,进一步降低绝缘失效概率,提高安全性能。不同种类的吸湿剂也增大了原材料的可选择性,利于生产。
在一些实施方式中,所述吸湿剂的体积平均粒径Dv50为50-200nm,可选为50-100nm。
体积平均粒径Dv50可以为吸湿剂的累计粒度分布百分数达到50%时所对应的粒径。
在本申请中,吸湿剂的体积平均粒径Dv50可以采用本领域公知的方法进行测试。作为示例的,可以参考GB/T 19077-2016,采用马尔文激光粒度仪进行表征测试,例如采用Malvern的Mastersizer-3000等仪器进行测试。
本申请采用体积平均粒径Dv50较小的吸湿剂。体积平均粒径相对较小的吸湿剂可以具有相对较大的比表面积,增大与导电件表面的水的接触面积,提高吸水效率,从而帮助降低水汽冷凝富集于导电件表面的概率和严重程度。
在一些实施方式中,所述疏水层包括至少一个凹槽,所述凹槽与凹槽之间形成凸部,所述凸部与凸部之间平行且等距设置。
参见图2,凹槽631可以是疏水层63沿厚度方向从所述疏水层63的上表面向内凹的空槽。凹槽631垂直于凸部平行方向的截面形状可以是立方形等上下等宽的形状,也可以是梯形等上宽下窄的形状。
凸部632可以是突出于涂覆平面的部分。凸部632沿厚度的纵截面的形状可以是立方形、三角形等规整的形状,也可以是波浪形等不规整的形状。凸部632的不同形状可以通过设计图3中涂布头73出口相应的形状控制。疏水层63的浆料从进料口71输入,通过出料通道72输送到涂布头73,在粘接层62上进行涂布。
凸部632平行是指凸部632的最高点在同一平面上延伸且不会相交。凸部平行方向可以是沿着导电件6的长度方向或宽度方向,也可以是与导电件6的长或宽具有一定夹角的方向。
凸部632等距设置可以是相邻凸部632之间的距离不发生改变,方便涂布头73进行涂布加工。
本申请中,具有凹槽631和凸部632的疏水层63既可以增大吸湿表面积,又可以扩大其垂直于凸部平行方向截面的周长,使得水汽的爬电距离变长,从而降低绝缘失效的概率。爬电距离可以为沿绝缘表面测得的两个导电零部件之间的最短距离。爬电距离越长,绝缘失效概率越低,安全性能越优。凸部632平行且等距设置,方便涂布头73进行涂布的同时,使得疏水层63各个位置的疏水效果都较优良。
在一些实施方式中,所述每个凹槽631的底部宽度X1与形成于所述凹槽631的两个凸部632的中轴线之间的距离M1的比值满足0≤(X1/M1)≤0.5,可选地,所述X1满足0≤X1≤100μm,所述M1满足50μm≤M1≤200μm。
凹槽631的底部宽度X1可以为凹槽631的靠近导电基材61一侧的下边宽度。X1可以为0,例如,参见图4,两个相邻凸部632的垂直于凸部平行方向截面的形状为共用一个顶点的两个三角形。
两个凸部632的中轴线之间的距离M1可以为相邻两个轴对称凸部632的中心线相隔的最短长度。
在本申请中,凹槽631的底部宽度和形成于凹槽631的两个凸部632的中轴线之间的距离可以采用本领域公知的方法进行测试。作为示例的,可以参考JB/T 7503-1994,采用扫描电子显微镜(SEM)进行表征测试,例如采用Zeiss公司的Sigma 300等仪器进行测试。
本申请中,每个凹槽631的底部宽度小于相邻两个凸部632的中轴线距离,通过设置疏水层63的凹槽631和凸部632大小,从而改变水汽的爬电距离,提高安全性能。
在一些实施例中,所述凹槽631的深度H1与所述凸部632的高度H2满足50μm≤(H2-H1)≤200μm,可选地,所述H1满足150μm≤H1≤300μm,所述H2满足200μm≤H2≤500μm。
凹槽631的深度可以是凹槽631沿厚度方向往下从顶部到底端的最大距离。
凸部632的高度可以是凸部632沿厚度方向往上从底部到顶端的最大距离。
在本申请中,凹槽631的深度和凸部632的高度可以采用本领域公知的方法进行测试。作为示例的,可以参考JB/T 7503-1994,采用扫描电子显微镜(SEM)进行表征测试,例如采用Zeiss公司的Sigma 300等仪器进行测试。
本申请的凹槽631深度小于凸部632高度,二者差值在一定范围内,符合现有工艺能够达到的程度和满足凹凸形态和程度。
在一些实施方式中,所述凸部631沿厚度方向的纵切面的形状为立方柱形、锯齿形、波浪形中的至少一种。
本申请的凸部631可以为多种形状,能够通过改变疏水层63纵切面截面周长的方式增大疏水层63的水汽爬电距离,提高安全性能。
在一些实施方式中,所述导电基材61与所述疏水层63之间设置有粘接层62,用于连接所述导电基材61和所述疏水层63,其中,所述粘接层62的拉拔力F为1MPa-10MPa。
粘接层62可以置于导电基材61和疏水层63之间,用于固定疏水层63在导电基材61一侧。
拉拔力可以指从粘接层62上剥离掉疏水层63过程中克服变形和摩擦的合力。拉拔力越大,可以指粘接层62粘接得越牢固,疏水层63更不易因使用年限长而脱离。
在本申请中,粘接层62的拉拔力可以采用本领域公知的方法进行测试。作为示例的,可以参考国标GB/T 2792-2014,采用YGJ-02A胶粘带压滚机(Labthink兰光公司)和XLW(PC)智能电子拉力试验机进行表征测试。
本申请通过设置拉拔力在上述范围内的粘接层62,使得疏水层63可以固定为导电件6的表面层,并且在使用过程中不易脱落,延长疏水层63的使用寿命。
在一些实施方式中,所述粘接层62的厚度d为50-100μm。
粘接层62的厚度d可以为粘接层62上下两个接触面之间的距离。当粘接层62的厚度d小于50μm时,现有工艺较难实现;当粘接层62的厚度d大于100μm时,会导致不必要的原材料浪费。
在本申请中,粘接层62的厚度可以采用本领域公知的方法进行测试。作为示例的,可以参考JB/T 7503-1994,采用扫描电子显微镜(SEM)进行表征测试,例如采用Zeiss公司的Sigma 300等仪器进行测试。
本申请中的粘接层62的厚度d在上述厚度范围内时,粘接层的粘接效果较好。
在一些实施方式中,所述粘接层包括双酚A型环氧树脂,双酚F型环氧树脂,多酚型缩水甘油醚环氧树脂,脂肪族缩水甘油醚环氧树脂、缩水甘油酯环氧树脂和缩水甘油胺环氧树脂中的至少一种。
本申请的发明人提供了粘接层所使用的不同种类的环氧树脂,扩大了生产加工对于原材料的选择范围。
另外,以下适当参照附图对本申请的电池单体、电池和用电装置进行说明。
本申请的一个实施方式中,提供一种电池单体。
通常情况下,电池单体包括正极极片、负极极片、电解质和隔离膜。在电池充放电过程中,活性离子在正极极片和负极极片之间往返嵌入和脱出。电解质在正极极片和负极极片之间起到传导离子的作用。隔离膜设置在正极极片和负极极片之间,主要起到防止正负极短路的作用,同时可以使离子通过。以下对电池单体的各构成要素进行详细说明。
[正极极片]
正极极片包括正极集流体以及设置在正极集流体至少一个表面的正极膜层,所述正极膜层包括正极活性材料。
作为示例,正极集流体具有在其自身厚度方向相对的两个表面,正极膜层设置在正极集流体相对的两个表面的其中任意一者或两者上。
在一些实施方式中,所述正极集流体可采用金属箔片或复合集流体。例如,作为金属箔片,可采用铝箔。复合集流体可包括高分子材料基层和形成于高分子材料基层至少一个表面上的金属层。复合集流体可通过将金属材料(铝、铝合金、镍、镍合金、钛、钛合金、银及银合金等)形成在高分子材料基材(如聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚苯乙烯(PS)、聚乙烯(PE)等的基材)上而形成。
在一些实施方式中,当电池单体为锂离子电池时,正极活性材料可采用本领域公知的用于锂离子电池的正极活性材料。作为示例,正极活性材料可包括以下材料中的至少一种:橄榄石结构的含锂磷酸盐、锂过渡金属氧化物及其各自的改性化合物。但本申请并不限定于这些材料,还可以使用其他可被用作电池正极活性材料的传统材料。这些正极活性材料可以仅单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。其中,锂过渡金属氧化物的示例可包括但不限于锂钴氧化物(如LiCoO2)、锂镍氧化物(如LiNiO2)、锂锰氧化物(如LiMnO2、LiMn2O4)、锂镍钴氧化物、锂锰钴氧化物、锂镍锰氧化物、锂镍钴锰氧化物(如LiNi1/3Co1/ 3Mn1/3O2(也可以简称为NCM333)、LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2(也可以简称为NCM523)、LiNi0.5Co0.25Mn0.25O2(也可以简称为NCM211)、LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2(也可以简称为NCM622)、LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2(也可以简称为NCM811)、锂镍钴铝氧化物(如LiNi0.85Co0.15Al0.05O2)及其改性化合物等中的至少一种。橄榄石结构的含锂磷酸盐的示例可包括但不限于磷酸铁锂(如LiFePO4(也可以简称为LFP))、磷酸铁锂与碳的复合材料、磷酸锰锂(如LiMnPO4)、磷酸锰锂与碳的复合材料、磷酸锰铁锂、磷酸锰铁锂与碳的复合材料中的至少一种。
在一些实施方式中,正极膜层还可选地包括粘结剂。作为示例,所述粘结剂可以包括聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、偏氟乙烯-四氟乙烯-丙烯三元共聚物、偏氟乙烯-六氟丙烯-四氟乙烯三元共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物及含氟丙烯酸酯树脂中的至少一种。
在一些实施方式中,正极膜层还可选地包括导电剂。作为示例,所述导电剂可以包括超导碳、乙炔黑、炭黑、科琴黑、碳点、碳纳米管、石墨烯及碳纳米纤维中的至少一种。
在一些实施方式中,可以通过以下方式制备正极极片:将上述用于制备正极极片的组分,例如正极活性材料、导电剂、粘结剂和任意其他的组分分散于溶剂(例如N-甲基吡咯烷酮)中,形成正极浆料;将正极浆料涂覆在正极集流体上,经烘干、冷压等工序后,即可得到正极极片。
[负极极片]
负极极片包括负极集流体以及设置在负极集流体至少一个表面上的负极膜层,所述负极膜层包括负极活性材料。
作为示例,负极集流体具有在其自身厚度方向相对的两个表面,负极膜层设置在负极集流体相对的两个表面中的任意一者或两者上。
在一些实施方式中,所述负极集流体可采用金属箔片或复合集流体。例如,作为金属箔片,可以采用铜箔。复合集流体可包括高分子材料基层和形成于高分子材料基材至少一个表面上的金属层。复合集流体可通过将金属材料(铜、铜合金、镍、镍合金、钛、钛合金、银及银合金等)形成在高分子材料基材(如聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚苯乙烯(PS)、聚乙烯(PE)等的基材)上而形成。
在一些实施方式中,负极活性材料可采用本领域公知的用于电池的负极活性材料。作为示例,负极活性材料可包括以下材料中的至少一种:人造石墨、天然石墨、软炭、硬炭、硅基材料、锡基材料和钛酸锂等。所述硅基材料可选自单质硅、硅氧化合物、硅碳复合物、硅氮复合物以及硅合金中的至少一种。所述锡基材料可选自单质锡、锡氧化合物以及锡合金中的至少一种。但本申请并不限定于这些材料,还可以使用其他可被用作电池负极活性材料的传统材料。这些负极活性材料可以仅单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。
在一些实施方式中,负极膜层还可选地包括粘结剂。所述粘结剂可选自丁苯橡胶(SBR)、聚丙烯酸(PAA)、聚丙烯酸钠(PAAS)、聚丙烯酰胺(PAM)、聚乙烯醇(PVA)、海藻酸钠(SA)、聚甲基丙烯酸(PMAA)及羧甲基壳聚糖(CMCS)中的至少一种。
在一些实施方式中,负极膜层还可选地包括导电剂。导电剂可选自超导碳、乙炔黑、炭黑、科琴黑、碳点、碳纳米管、石墨烯及碳纳米纤维中的至少一种。
在一些实施方式中,负极膜层还可选地包括其他助剂,例如增稠剂(如羧甲基纤维素钠(CMC-Na))等。
在一些实施方式中,可以通过以下方式制备负极极片:将上述用于制备负极极片的组分,例如负极活性材料、导电剂、粘结剂和任意其他组分分散于溶剂(例如去离子水)中,形成负极浆料;将负极浆料涂覆在负极集流体上,经烘干、冷压等工序后,即可得到负极极片。
[电解质]
电解质在正极极片和负极极片之间起到传导离子的作用。本申请对电解质的种类没有具体的限制,可根据需求进行选择。例如,电解质可以是液态的、凝胶态的或全固态的。
在一些实施方式中,所述电解质采用电解液。所述电解液包括电解质盐和溶剂。
在一些实施方式中,电解质盐可选自六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、高氯酸锂、六氟砷酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲磺酰亚胺锂、三氟甲磺酸锂、二氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、二草酸硼酸锂、二氟二草酸磷酸锂及四氟草酸磷酸锂中的至少一种。
在一些实施方式中,溶剂可选自碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二丙酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯、碳酸亚丁酯、氟代碳酸亚乙酯、甲酸甲酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、1,4-丁内酯、环丁砜、二甲砜、甲乙砜及二乙砜中的至少一种。
在一些实施方式中,所述电解液还可选地包括添加剂。例如添加剂可以包括负极成膜添加剂、正极成膜添加剂,还可以包括能够改善电池某些性能的添加剂,例如改善电池过充性能的添加剂、改善电池高温或低温性能的添加剂等。
[隔离膜]
在一些实施方式中,电池单体中还包括隔离膜。本申请对隔离膜的种类没有特别的限制,可以选用任意公知的具有良好的化学稳定性和机械稳定性的多孔结构隔离膜。
在一些实施方式中,隔离膜的材质可选自玻璃纤维、无纺布、聚乙烯、聚丙烯及聚偏二氟乙烯中的至少一种。隔离膜可以是单层薄膜,也可以是多层复合薄膜,没有特别限制。在隔离膜为多层复合薄膜时,各层的材料可以相同或不同,没有特别限制。
在一些实施方式中,正极极片、负极极片和隔离膜可通过卷绕工艺或叠片工艺制成电极组件。
在一些实施方式中,电池单体可包括外包装。该外包装可用于封装上述电极组件及电解质。
在一些实施方式中,电池单体的外包装可以是硬壳,例如硬塑料壳、铝壳、钢壳等。电池单体的外包装也可以是软包,例如袋式软包。软包的材质可以是塑料,作为塑料,可列举出聚丙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯以及聚丁二酸丁二醇酯等。
本申请对电池单体的形状没有特别的限制,其可以是圆柱形、方形或其他任意的形状。例如,图5是作为一个示例的方形结构的电池单体5。
在一些实施方式中,参照图6,外包装可包括壳体51和盖板53。其中,壳体51可包括底板和连接于底板上的侧板,底板和侧板围合形成容纳腔。壳体51具有与容纳腔连通的开口,盖板53能够盖设于所述开口,以封闭所述容纳腔。正极极片、负极极片和隔离膜可经卷绕工艺或叠片工艺形成电极组件52。电极组件52封装于所述容纳腔内。电解液浸润于电极组件52中。电池单体5所含电极组件52的数量可以为一个或多个,本领域技术人员可根据具体实际需求进行选择。
本申请的一个实施方式中,提供一种电池。
电池可以包括一个或多个电池单体以满足对于电池容量需求的单一的物理模块。例如,本申请中所提到的电池可以包括电池模块或电池包等。电池一般包括用于封装一个或多个电池单体的箱体。箱体可以避免液体或其他异物影响电池单体的充电或放电。
在一些实施方式中,电池单体可以通过导电件焊接在电池单体的正极端子和负极端子实现电连接的方式组装成电池模块,电池模块所含电池单体的数量可以为一个或多个,具体数量本领域技术人员可根据电池模块的应用和容量进行选择。
图7是作为一个示例的电池模块4。参照图7,在电池模块4中,多个电池单体5可以是沿电池模块4的长度方向依次排列设置。当然,也可以按照其他任意的方式进行排布。进一步可以通过紧固件将该多个电池单体5进行固定。
可选地,电池模块4还可以包括具有容纳空间的外壳,多个电池单体5容纳于该容纳空间。
在一些实施方式中,上述电池模块还可以通过导电件焊接在电池模块的正极端子和负极端子实现电连接的方式组装成电池包,电池包所含电池模块的数量可以为一个或多个,具体数量本领域技术人员可根据电池包的应用和容量进行选择。
图8和图9是作为一个示例的电池包1。参照图8和图9,在电池包1中可以包括电池箱和设置于电池箱中的多个电池模块4。电池箱包括上箱体2和下箱体3,上箱体2能够盖设于下箱体3,并形成用于容纳电池模块4的封闭空间。多个电池模块4可以按照任意的方式排布于电池箱中。
另外,本申请还提供一种用电装置,所述用电装置包括本申请提供的电池单体和/或电池。所述电池单体或电池可以用作所述用电装置的电源,也可以用作所述用电装置的能量存储单元。所述用电装置可以包括移动设备(例如手机、笔记本电脑等)、电动车辆(例如纯电动车、混合动力电动车、插电式混合动力电动车、电动自行车、电动踏板车、电动高尔夫球车、电动卡车等)、电气列车、船舶及卫星、储能系统等,但不限于此。
作为所述用电装置,可以根据其使用需求来选择电池单体或电池。
图10是作为一个示例的用电装置。该用电装置为纯电动车、混合动力电动车、或插电式混合动力电动车等。为了满足该用电装置对电池的高功率和高能量密度的需求,可以采用电池包或电池模块。
作为另一个示例的装置可以是手机、平板电脑、笔记本电脑等。该装置通常要求轻薄化,可以采用电池单体作为电源。
实施例
以下,说明本申请的实施例。下面描述的实施例是示例性的,仅用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。实施例中未注明具体技术或条件的,按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市购获得的常规产品。
一、制备
实施例1
1.导电件和电池的制备
1.1导电件
导电件如下制备:
(1)制备粘接层溶液:将100g双酚A型环氧树脂溶解于30mL丙酮和对二甲苯1:1混合溶剂中,在100℃下进行充分搅拌后,得到待用的粘接层溶液。
(2)涂覆粘接层:将导电基材铝巴放入等离子清洗机,在室温下进行频率为40kHz的等离子清洗,然后将清洗后的铝巴完全浸入到上述粘接层溶液中,维持50s。最后,将该铝巴置于干燥箱中,65℃干燥30min,得到涂覆有粘接层的导电基材。
(3)制备疏水层浆料:将100g聚四氟乙烯、60g甲苯二异氰酸酯按重量比1:0.6混合,再向其中加入5g二氧化硅粉末颗粒,混匀,得到待用的疏水层浆料。
(4)涂覆疏水层:采用涂布口为锯齿形、涂覆速度为1mm/s的涂布机将上述疏水层浆料涂覆在有粘接层的导电基材上,得到涂覆有疏水层和粘接层的导电基材,即为最终的导电件。该导电件的物理和化学参数如下表1中的实施例1所示。
1.2电池单体
电池单体如下制备:
1.2.1负极极片
(1)将活性物质人造石墨、导电剂碳黑、粘结剂丁苯橡胶(SBR)、增稠剂羟甲基纤维素钠(CMC)以重量比96.2﹕0.8﹕0.8﹕1.2混合,再向其中加入去离子水,混匀,得到固含量50%、粘度9000mPa·s的负极材料浆料。
(2)将上述负极材料浆料用涂布机涂覆在负极集流体铜箔(厚度6μm)上,之后经过烘干、冷压、分切,得到负极极片。
1.2.2正极极片
(1)将活性物质NCM811、导电剂(导电炭黑Super.P和碳纳米管)、粘接剂偏聚氟乙烯(PVDF)以重量比97.5:1.0:0.5:1混合,再向其中加入溶剂N-甲基吡咯烷酮(NMP),混匀,得到固含量70%、粘度10000mPa·s的正极材料浆料。
(2)将上述正极材料浆料用涂布机涂覆在正极集流体铝箔(厚度13μm)上,之后经过烘干、冷压、分切,得到正极极片。
1.2.3电解液
将碳酸亚乙酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)和碳酸二甲酯(DMC)以体积比5:2:3混合,配置温度为25℃;再向其中加入六氟磷酸锂,配制成1.0mol/L的溶液,即为电解液。
1.2.4电池单体
将正极极片、隔离膜(聚乙烯,厚度为9μm)和负极极片按顺序对齐叠置、紧贴,然后卷绕成圆柱形状的裸电芯。将裸电芯装配入壳,并注入55g电解液。再经化成,得到电池单体。
1.3电池
电池如下制备:
将4个电池单体、底板、端板和侧板装配在一起后,对底板、端板和侧板之间进行焊接,形成电池模块的主体结构。将导电件焊接于相邻电池单体的电极端子以实现多个电池单体间的电连接。最后进行上盖的装配,得到VDA标准的电池模块。该电池的安全性能由表1中的实施例1的导电件绝缘失效概率这一参数表征。
实施例2-26
除了如下表1-4中所示调整了导电件的产品参数以外,以与实施例1相同的方式制备了实施例2-26的导电件,由此得到实施例2-26的电池。
对比例1
导电件上先涂覆粘接层,再涂覆聚氨酯和固化剂,对比例1的制备方法与实施例1相似,但是疏水层中的含氟树脂调整为亲水的聚氨酯,如下表1中的对比例1所示。
对比例2
导电件上不涂覆粘接层和疏水层,即只包括导电基材,如下表1中的对比例2所示。
二、性能测试
接下来,对导电件和电池的测试方法进行说明。
1.疏水层与水的接触角测试
参考国标GB/T 30693-2014,采用MIC-200全自动接触角测量仪进行表征测试。
2.吸湿剂的体积粒径测试
参考国标GB/T 19077-2016,采用Mastersizer 3000激光衍射粒度分析仪(马尔文帕纳科公司),其中溶剂使用去离子水,测试前将待测吸湿剂超声处理5min。
3.疏水层的形貌测试
参考JB/T 7503-1994,采用Sigma 300扫描电子显微镜(SEM)(Zeiss公司)进行表征测试。通过电镜图测试出疏水层的凸部形状、凹槽的底部宽度X1、形成于凹槽的两个凸部的中轴线之间的距离M1、凹槽的深度H1和凸部的高度H2。
4.粘接层的拉拔力测试
参考国标GB/T 2792-2014,采用YGJ-02A胶粘带压滚机(Labthink兰光公司)和XLW(PC)智能电子拉力试验机进行表征测试。
5.粘接层的厚度测试
参考JB/T 7503-1994,采用Sigma 300扫描电子显微镜(SEM)(Zeiss公司)进行表征测试。
6.导电件绝缘失效概率测试
将100个采用如上述制备的导电件实现电连接的电池模块放在温度为60℃,湿度为95%的环境条件下,进行为期7天的通电测试,参考国标GB/T 13978-2008,使用数字万用表(东莞华仪仪表科技有限公司)观测电极端子和电池壳体之间的绝缘阻值,阻值变化50%以上即为绝缘失效。最后统计绝缘失效的导电件个数,计算导电件绝缘失效概率。
上述实施例1-26、对比例1、2的导电件的相关物理和化学参数如下述表1-4所示。实施例2-26和对比例1、2在表1-4中未写明的参数与实施例1保持一致。
另外,将上述实施例1-26和对比例1、2中得到的导电件分别制备成电池模块,进行性能测试。测试结果如下表1-4中的导电件绝缘失效概率所示。
表1.实施例1-10和对比例1、2的实验参数及性能测试结果
表2.实施例1、11-15的实验参数及性能测试结果
表3.实施例1、16-22的实验参数及性能测试结果
表4.实施例1、23-26的实验参数及性能测试结果
三、测试结果分析
根据上述结果可知,实施例1-26的导电件包括接触角大于等于150°的疏水层,具有显著改善的疏水特性,所制备的导电件均具有较低的绝缘失效概率,所制备的电池均具有良好的安全性能。
而相对于此,对比例1、2的导电件不包括疏水层,不具有疏水特性,所制备的导电件均具有较高的绝缘失效概率,所制备的电池在安全性能方面均表现较差。
由上述表1中的实施例1-4和对比例1的比较可知,分子结构中含有1-4个氟原子的含氟树脂涂覆为导电件的疏水层时,导电件与水的接触角均在本申请的范围内,具有显著改善的疏水特性,从而降低了导电件的绝缘失效概率,所制备的电池具有良好的安全性能。并且,分子结构中的氟原子个数越多,疏水层与水的接触角越大,疏水层的疏水特性越好,电池的安全性能越好。
由上述表1中的实施例1、5和6可知,甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和二苯基甲烷二异氰酸酯均可以起到固化含氟树脂的作用,其形成的导电件与水的接触角均在本申请的范围内,导电件的绝缘失效概率较低,电池的安全性能较好。
由上述表1中的实施例1、7-10可知,含氟树脂和固化剂的重量比在1:0.2-1的范围内时,疏水层可以起到较好的疏水效果,所制备的导电件具有相对较低的绝缘失效概率。
由上述表2中的实施例1、11和12可知,当疏水层包括本申请范围内不同种类的吸湿剂时,能够在导电件上叠加吸湿的效果,确保低的绝缘失效概率,提升安全性能。
由上述表2中的实施例1、13-15可知,当吸湿剂的体积平均粒径Dv50在本申请的范围内时,均能有低的绝缘失效概率。Dv50较小的吸湿剂具有较大的比表面积,吸湿效率较高,导电件的绝缘失效概率较低,电池的安全性能较好。因此,吸湿剂优选为Dv50为50-100nm的吸湿剂。
由上述表3中的实施例1和实施例16-22可知,当凹槽与凸部的截面形状满足在本申请范围内时,均可以保持低的绝缘失效概率。由上述表3中的实施例1、16和17的比较可知,(X1/M1)≤0.5时,此时水汽的爬电距离较长,导电件绝缘失效的概率较低。由表3中的实施例1、18-20的比较可知,(H2-H1)≥50μm时,水汽的爬电距离会增大,导电件绝缘失效概率较低。由上述表3中的实施例1、21和22的比较可知,凸部截面形状为锯齿形的导电件具有相对较低的绝缘失效概率。
由上述表4中的实施例1、23-26可知,粘接层参数落在本申请范围内的导电件均具有低的绝缘失效概率,所制备的电池具有较高的安全性能。
需要说明的是,本申请不限定于上述实施方式。上述实施方式仅为示例,在本申请的技术方案范围内具有与技术思想实质相同的构成、发挥相同作用效果的实施方式均包含在本申请的技术范围内。此外,在不脱离本申请主旨的范围内,对实施方式施加本领域技术人员能够想到的各种变形、将实施方式中的一部分构成要素加以组合而构筑的其它方式也包含在本申请的范围内。
Claims (17)
1.一种用于电池的导电件,其特征在于,包括:
导电基材和位于所述导电基材至少一侧的疏水层,其中,所述疏水层与水的接触角θ满足θ≥150°。
2.根据权利要求1所述的导电件,其特征在于,
所述疏水层包括含氟树脂和固化剂。
3.根据权利要求2所述的导电件,其特征在于,
所述含氟树脂与所述固化剂重量比为1:0.2-1,基于所述疏水层的总重量计。
4.根据权利要求2或3所述的导电件,其特征在于,
所述含氟树脂包括聚四氟乙烯(PTFE)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚氟乙烯(PVF)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)中的至少一种。
5.根据权利要求2或3所述的导电件,其特征在于,
所述固化剂包括甲苯二异氰酸酯(TDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)和赖氨酸二异氰酸酯(LDI)中的至少一种。
6.根据权利要求1或2所述的导电件,其特征在于,
所述疏水层还包括吸湿剂,所述吸湿剂包括非金属氧化物、金属氧化物、金属氯化物和硫酸盐中的至少一种,可选为二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氯化钙、硫酸铝、硫酸镁和硫酸钙。
7.根据权利要求6所述的导电件,其特征在于,
所述吸湿剂的体积平均粒径Dv50为50-200nm。
8.根据权利要求7所述的导电件,其特征在于,
所述吸湿剂的体积平均粒径Dv50为50-100nm。
9.根据权利要求1-2、6任一项所述的导电件,其特征在于,
所述疏水层包括至少一个凹槽,所述凹槽与凹槽之间形成凸部,所述凸部与凸部之间平行且等距设置。
10.根据权利要求9所述的导电件,其特征在于,
所述每个凹槽的底部宽度X1与形成于所述凹槽的两个凸部的中轴线之间的距离M1的比值满足0≤(X1/M1)≤0.5,所述X1满足0≤X1≤100μm,所述M1满足50μm≤M1≤200μm。
11.根据权利要求9或10所述的导电件,其特征在于,
所述凹槽的深度H1与所述凸部的高度H2满足50μm≤(H2-H1)≤200μm,所述H1满足150μm≤H1≤300μm,所述H2满足200μm≤H2≤500μm。
12.根据权利要求9-11任一项所述的导电件,其特征在于,
所述凸部的形状为立方柱形、锯齿形、波浪形中的至少一种。
13.根据权利要求1所述的导电件,其特征在于,
所述导电基材与所述疏水层之间设置有粘接层,用于连接所述导电基材和所述疏水层,其中,所述粘接层的拉拔力F为1MPa-10MPa。
14.根据权利要求13所述的导电件,其特征在于,
所述粘接层的厚度d为50-100μm。
15.根据权利要求13或14所述的导电件,其特征在于,
所述粘接层包括双酚A型环氧树脂,双酚F型环氧树脂,多酚型缩水甘油醚环氧树脂,脂肪族缩水甘油醚环氧树脂、缩水甘油酯环氧树脂和缩水甘油胺环氧树脂中的至少一种。
16.一种电池,其特征在于,包括权利要求1-15任一项所述的导电件。
17.一种用电装置,其特征在于,包括权利要求16所述的电池。
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