CN117096474B - 极片、制备方法、二次电池及用电装置 - Google Patents

极片、制备方法、二次电池及用电装置 Download PDF

Info

Publication number
CN117096474B
CN117096474B CN202311357070.8A CN202311357070A CN117096474B CN 117096474 B CN117096474 B CN 117096474B CN 202311357070 A CN202311357070 A CN 202311357070A CN 117096474 B CN117096474 B CN 117096474B
Authority
CN
China
Prior art keywords
insulating coating
binder
pole piece
fluoropolymer
insulating
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.)
Active
Application number
CN202311357070.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN117096474A (zh
Inventor
冯伟
刘会会
关中相
张帅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Contemporary Amperex Technology Co Ltd
Original Assignee
Contemporary Amperex Technology Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Contemporary Amperex Technology Co Ltd filed Critical Contemporary Amperex Technology Co Ltd
Priority to CN202311357070.8A priority Critical patent/CN117096474B/zh
Publication of CN117096474A publication Critical patent/CN117096474A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN117096474B publication Critical patent/CN117096474B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • 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
    • 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
    • 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
    • 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
    • H01M4/139—Processes of manufacture
    • 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
    • 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
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

本申请提供一种极片、制备方法、二次电池及用电装置，该极片包括：集流体，以及从集流体延伸出的极耳，绝缘涂层，绝缘涂层包括第一绝缘涂层和第二绝缘涂层，第一绝缘涂层位于集流体的表面靠近极耳的一侧，第二绝缘涂层位于集流体的表面远离极耳的一侧，第一绝缘涂层包含第一粘结剂，第二绝缘涂层包含第二粘结剂，其中，第一粘结剂包含第一含氟聚合物和第二含氟聚合物，第一含氟聚合物的重均分子量为300万‑500万，第二含氟聚合物的重均分子量不超过60万，且第二含氟聚合物的质量含量大于等于15%，基于第一粘结剂的质量计；第二粘结剂包含第一含氟聚合物和第二含氟聚合物，且第一含氟聚合物的质量含量大于等于80%，基于第二粘结剂的质量计。

Description

极片、制备方法、二次电池及用电装置
技术领域
本申请涉及二次电池技术领域，尤其涉及一种极片、制备方法、二次电池及用电装置。
背景技术
近年来，二次电池被广泛应用于水力、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。
随着二次电池的应用及推广，其安全问题受到越来越多的关注，如果二次电池的安全问题不能保证，那该二次电池就无法使用。因此，如何增强二次电池的安全性能，是目前亟待解决的技术问题。
发明内容
本申请是鉴于上述课题而进行的，其目的在于，提供一种极片，可以减少电池循环过程中第一绝缘涂层和第二绝缘涂层出现脱膜现象的可能性，提高循环过程中极片的可靠性，提高电池的安全性。
本申请的第一方面提供一种极片，包括：集流体，以及从所述集流体延伸出的极耳，绝缘涂层，所述绝缘涂层包括第一绝缘涂层和第二绝缘涂层，所述第一绝缘涂层位于集流体的表面靠近所述极耳的一侧，所述第二绝缘涂层位于集流体的表面远离所述极耳的一侧，所述第一绝缘涂层包含第一粘结剂，所述第二绝缘涂层包含第二粘结剂，
其中，所述第一粘结剂包含第一含氟聚合物和第二含氟聚合物，所述第一含氟聚合物的重均分子量为300万-500万，所述第二含氟聚合物的重均分子量不超过60万，且第二含氟聚合物的质量含量大于等于15%，基于所述第一粘结剂的质量计；
所述第二粘结剂包含所述第一含氟聚合物和第二含氟聚合物，且第一含氟聚合物的质量含量大于等于80%，基于所述第二粘结剂的质量计。
上述极片的上下两侧分别设置第一绝缘涂层和第二绝缘涂层，并控制各层中粘结剂组分种类。一方面第一绝缘涂层含有重均分子量为300万-500万的第一含氟聚合物，超高重均分子量的第一含氟聚合物能够提高第一绝缘涂层的粘结力，使得第一绝缘涂层在电池循环过程中仍然保持优异的粘结性，减少电池循环过程中第一绝缘涂层出现脱膜现象的可能性，提高循环过程中极片的可靠性，提高电池的安全性，同时第一绝缘涂层位于极耳侧，在模切极耳的过程中，为了减少出现极耳翻折现象的可能性，本申请通过控制第一绝缘涂层中重均分子量不超过60万的第二含氟聚合物的质量含量大于等于15%，使得第一绝缘涂层具有优异的柔韧性，可以减少模切工序时出现极耳翻折现象的可能性，提高极片的可靠性，提高电池的安全性。另一方面，第二绝缘涂层远离极耳侧，在电池循环过程中，第二绝缘涂层完全浸润于电解液中，为了保证循环过程中第二绝缘涂层保持优异的粘结性，为了避免第二绝缘涂层出现脱膜现象，通过控制第二绝缘涂层中含有重均分子量为300万-500万的第一含氟聚合物，超高重均分子量的第一含氟聚合物能够提高第二绝缘涂层的粘结力，使得第二绝缘涂层在电池循环过程中仍然保持优异的粘结性，减少电池循环过程中第二绝缘涂层的出现脱膜现象的可能性，提高循环过程中极片的可靠性，提高电池的安全性。同时控制超高重均分子量的第一含氟聚合物的质量分数大于质量含量大于等于80%，进一步提高第二绝缘涂层的粘结力，减少电池循环过程中第二绝缘涂层的出现脱膜现象的可能性。
综上所述，本申请的极片可以减少电池循环过程中第一绝缘涂层和第二绝缘涂层的出现脱膜现象的可能性，提高循环过程中极片的可靠性，提高电池的安全性，同时本申请的极片还可以减少模切工序时出现极耳翻折现象的可能性，进一步提高极片的可靠性，提高电池的安全性。
在任意实施方式中，所述第一粘结剂中的第二含氟聚合物的质量含量为20%-40%，基于所述第一粘结剂的质量计。
控制第一粘结剂中的第二含氟聚合物的质量含量为20%-40%，基于所述第一粘结剂的质量含量计，可以兼顾模切工序时出现少的极耳翻折现象和第一绝缘涂层具有高的粘结力，提高极片的第一绝缘涂层的可靠性，提高电池的安全性。
在任意实施方式中，所述第二粘结剂中的第一含氟聚合物的质量含量为85%-95%，基于所述第二粘结剂的质量计。
控制第二粘结剂中的第一含氟聚合物的质量含量为85%-95%，基于所述第二粘结剂的质量含量计，以兼顾冷压工序时第二绝缘涂层出现少的打皱断带现象和第二绝缘涂层具有高的粘结力，提高极片的第二绝缘涂层的可靠性，提高电池的安全性。
在任意实施方式中，所述第一绝缘涂层的单面厚度大于等于6μm可选为6μm-10μm。
在任意实施方式中，所述第二绝缘涂层的单面厚度大于等于12μm，可选为12μm-18μm。
在任意实施方式中，所述第一粘结剂的质量含量为5%-20%，基于所述第一绝缘涂层的质量计。
在任意实施方式中，所述第二粘结剂的质量含量为5%-20%，基于所述第二绝缘涂层的质量计。
在任意实施方式中，所述第一含氟聚合物包括聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、偏二氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物、偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物、偏二氟乙烯-三氟氯乙烯-六氟丙烯共聚物、偏二氟乙烯-四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、偏二氟乙烯-三氟氯乙烯-四氟乙烯-六氟丙烯共聚物中的一种或多种；所述第二含氟聚合物包括聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、偏二氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物、偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物、偏二氟乙烯-三氟氯乙烯-六氟丙烯共聚物、偏二氟乙烯-四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、偏二氟乙烯-三氟氯乙烯-四氟乙烯-六氟丙烯共聚物中的一种或多种。
本申请的第二方面提供一种极片的制备方法，包括以下步骤：
（1）将活性浆料涂布于集流体上形成活性材料层；
（2）在活性材料层的两侧分别涂布第一绝缘浆料和第二绝缘浆料，形成第一绝缘涂层和第二绝缘涂层，在所述第一绝缘涂层远离所述活性材料层的一侧边缘留有用于形成极耳的极片空白区，得到初始极片；
（3）在所述极片空白区进行极耳成型，得到极片；
其中，所述第一绝缘涂层包含第一粘结剂，所述第二绝缘涂层包含第二粘结剂，
其中，所述第一粘结剂包含第一含氟聚合物和第二含氟聚合物，所述第一含氟聚合物的重均分子量为300万-500万，所述第二含氟聚合物的重均分子量不超过60万，且第二含氟聚合物的质量含量大于等于15%，基于所述第一粘结剂的质量计；
所述第二粘结剂包含所述第一含氟聚合物和第二含氟聚合物，且第一含氟聚合物的质量含量大于等于80%，基于所述第二粘结剂的质量计。
通过本申请的制备方法得到的极片可以减少电池循环过程中第一绝缘涂层和第二绝缘涂层的出现脱膜现象的可能性，提高循环过程中极片的可靠性，提高电池的安全性，同时本申请的极片还可以减少模切工序时出现极耳翻折现象的可能性，提高电池的安全性。
在任意实施方式中，所述第一绝缘浆料满足下述（1）-（2）中的至少一项：
（1）所述第一绝缘浆料的固含量为10%-15%；
（2）所述第一绝缘浆料的粘度为1000mPa·s-2000mPa·s。
在任意实施方式中，所述第二绝缘浆料满足下述（3）-（4）中的至少一项：
（3）所述第二绝缘浆料的固含量为15%-20%；
（4）所述第二绝缘浆料的粘度为2000mPa·s-3000mPa·s。
本申请的第三方面提供一种二次电池，包括第一方面的极片或第二方面的制备方法制备的极片。
本申请的第四方面一种用电装置，包括第三方面的二次电池。
附图说明
图1是本申请一实施方式的极片的示意图；
图2是本申请一实施方式的初始极片的示意图；
图3是本申请一实施方式的二次电池的示意图；
图4是图3所示的本申请一实施方式的二次电池的分解图；
图5是本申请一实施方式的电池模块的示意图；
图6是本申请一实施方式的电池包的示意图；
图7是图6所示的本申请一实施方式的电池包的分解图；
图8是本申请一实施方式的二次电池用作电源的用电装置的示意图。
附图标记：
1电池包；2上箱体；3下箱体；4电池模块；5二次电池；51壳体；52电极组件；53盖板；6极片；62极耳；63活性材料层；64第一绝缘涂层；65第二绝缘涂层；7初始极片；66极片空白区。
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极片、制备方法、二次电池及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）。
在二次电池极片的制备过程中，会在集流体表面涂覆绝缘涂层，以防止电池在使用过程中由于正极极片和负极极片接触而形成短路，引发火灾或爆炸等风险。现有技术中为了提升二次电池的安全性能，通常采用的策略是对集流体表面紧邻活性材料层的区域进行绝缘处理，例如涂布一层绝缘涂层。然而申请人在研究过程发现，将循环后的电池进行拆解，得到如图1所示的极片6，其远离极耳62侧的绝缘涂层65的脱膜现象相比于靠近极耳62侧的绝缘涂层64更为严重；另外还发现在模切极耳的过程中，容易出现极耳翻折现象，极耳翻折现象可能会导致电池内部的短路和热失控。上述两个原因都会对电池的安全性能带来不利影响，因此，亟需解决该技术问题。
[极片]
基于此，本申请提供一种极片，包括：集流体，以及从所述集流体延伸出的极耳，绝缘涂层，所述绝缘涂层包括第一绝缘涂层和第二绝缘涂层，所述第一绝缘涂层位于集流体的表面靠近所述极耳的一侧，所述第二绝缘涂层位于集流体的表面远离所述极耳的一侧，所述第一绝缘涂层包含第一粘结剂，所述第二绝缘涂层包含第二粘结剂，
其中，所述第一粘结剂包含第一含氟聚合物和第二含氟聚合物，所述第一含氟聚合物的重均分子量为300万-500万，所述第二含氟聚合物的重均分子量不超过60万，且第二含氟聚合物的质量含量大于等于15%，基于所述第一粘结剂的质量计；
所述第二粘结剂包含所述第一含氟聚合物和第二含氟聚合物，且第一含氟聚合物的质量含量大于等于80%，基于所述第二粘结剂的质量计。
如图1所示的极片示意图，极片6包括集流体和以及从所述集流体延伸出的极耳62。极片6包括靠近所述极耳62的一侧第一绝缘涂层64和远离所述极耳62的一侧第二绝缘涂层65。
在一些实施方式中，第一绝缘涂层或第二绝缘涂层可以位于集流体的任意一侧的表面。
在一些实施方式中，第一绝缘涂层或第二绝缘涂层可以位于集流体的两侧的表面。
在一些实施方式中，极片作为负极极片。
在一些实施方式中，集流体可采用金属箔片或二次集流体。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，极片作为正极极片。
集流体可采用金属箔片或二次集流体。例如，作为金属箔片，可采用铝箔。二次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。二次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）形成在高分子材料集流体（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）等的集流体）上而形成。
在一些实施方式中，极片6包括活性材料层63。
在本文中，术语“粘结剂”是指在分散介质中形成胶体溶液或胶体分散液的物质。
在本文中，术语“含氟聚合物”是指以含氟单体为主要合成单体的聚合物，聚合物一方面包括通过聚合反应制备的化学上均一的、但在聚合度、摩尔质量和链长方面不同的大分子的集合体。该术语另一方面也包括由聚合反应形成的这样的大分子集合体的衍生物，即可以通过上述大分子中的官能团的反应，例如加成或取代获得的并且可以是化学上均一的或化学上不均一的化合物。本文中的含氟聚合物既包括均聚物，也包括共聚物。
在本文中，术语“重均分子量”是指聚合物中用不同分子量的分子所占的重量分数与其对应的分子量乘积的总和。
在一些实施方式中，所述第一含氟聚合物包括聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、偏二氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物、偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物、偏二氟乙烯-三氟氯乙烯-六氟丙烯共聚物、偏二氟乙烯-四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、偏二氟乙烯-三氟氯乙烯-四氟乙烯-六氟丙烯共聚物中的一种或多种；所述第二含氟聚合物包括聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、偏二氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物、偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物、偏二氟乙烯-三氟氯乙烯-六氟丙烯共聚物、偏二氟乙烯-四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、偏二氟乙烯-三氟氯乙烯-四氟乙烯-六氟丙烯共聚物中的一种或多种。
在一些实施方式中，第一粘结剂中的第一含氟聚合物的重均分子量为300万-500万。在一些实施方式中，第一粘结剂中的第一含氟聚合物的重均分子量可选为300万、320万、350万、400万、450万、500万或其中的任意数值。
在一些实施方式中，第一粘结剂中的第二含氟聚合物的重均分子量不超过60万。在一些实施方式中，第一粘结剂中的第二含氟聚合物的重均分子量可选为0.5万、1万、2万、3万、4万、5万、6万、7万、8万、9万、10万、11万、12万、13万、14万、15万、20万、25万、30万、35万、40万、45万、50万、55万、60万或其中间的任意数值。
在一些实施方式中，第二含氟聚合物的质量含量大于等于15%，基于所述第一粘结剂的质量计。在一些实施方式中，基于所述第一粘结剂的质量计，第二含氟聚合物的质量含量可选为15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%或其中间的任意数值。
在一些实施方式中，第二粘结剂中的第一含氟聚合物的重均分子量为300万-500万。在一些实施方式中，第二粘结剂中的第一含氟聚合物的重均分子量可选为300万、320万、350万、400万、450万、500万或其中的任意数值。
在一些实施方式中，第二粘结剂中的第二含氟聚合物的重均分子量不超过60万。在一些实施方式中，第一粘结剂中的第二含氟聚合物的重均分子量可选为0.5万、1万、2万、3万、4万、5万、6万、7万、8万、9万、10万、11万、12万、13万、14万、15万、20万、25万、30万、35万、40万、45万、50万、55万、60万或其中间的任意数值。
在一些实施方式中，第一含氟聚合物的质量含量大于等于80%，基于所述第二粘结剂的质量计。在一些实施方式中，基于所述第二粘结剂的质量计，第一含氟聚合物的质量含量可选为80%、85%、90%、95%、98%、99%、100%或其中间的任意数值。
在本申请中，第一含氟聚合物或第二含氟聚合物的重均分子量的测试可以选用本领域已知的方法进行测试，例如采用凝胶色谱法进行测试，如采用Waters 2695 IsocraticHPLC 型凝胶色谱仪（示差折光检测器 2141）进行测试。在一些实施方式中，测试方法为以质量分数为3.0%的聚苯乙烯溶液试样做参比，选择匹配的色谱柱（油性：StyragelHT5DMF7.8*300 mm+Styragel HT4）。用纯化后的N-甲基吡咯烷酮（NMP）溶剂配置3.0%的聚合物胶液，配置好的溶液静置一天，备用。测试时，先用注射器吸取四氢呋喃，进行冲洗，重复几次。然后吸取 5ml 实验溶液，排除注射器中的空气，将针尖擦干。最后将试样溶液缓缓注入进样口。待示数稳定后获取数据，读取重均分子量。
申请人发现在极片制备工序和电池循环过程中，对第一绝缘涂层和第二绝缘涂层的柔韧性和粘结性具有不同的要求，在极片制备模切极耳工序时，需要对第一绝缘涂层进行切割，为了降低模切极耳工序时出现极耳翻折现象的可能性，第一绝缘涂层具有更高的柔韧性要求，同时第一绝缘涂层也需要具有优异的粘结力以减少循环过程中第一绝缘涂层出现脱膜现象的可能性；而在电池循环过程中，一般采用极耳朝上放置，使得第二绝缘涂层完全处于电解液环境中，为了减少循环过程中第二绝缘涂层出现脱膜现象的可能性，第二绝缘涂层具有更高的粘结性要求。
针对上述情况，本申请的极片上下两侧分别设置第一绝缘涂层和第二绝缘涂层，并控制各层中粘结剂组分种类。一方面第一绝缘涂层含有重均分子量为300万-500万的第一含氟聚合物，超高重均分子量的第一含氟聚合物能够提高第一绝缘涂层的粘结力，使得第一绝缘涂层在电池循环过程中仍然保持优异的粘结性，减少电池循环过程中第一绝缘涂层出现脱膜现象的可能性，提高循环过程中极片的可靠性，提高电池的安全性，同时第一绝缘涂层位于极耳侧，在模切极耳的过程中，为了减少出现极耳翻折现象的可能性，影响极片的可靠性，本申请通过控制第一绝缘涂层中重均分子量不超过60万的第二含氟聚合物的质量含量大于等于15%，使得第一绝缘涂层具有优异的柔韧性，可以减少模切工序时出现极耳翻折现象的可能性，提高极片的可靠性，提高电池的安全性。另一方面，第二绝缘涂层远离极耳侧，在电池循环过程中，第二绝缘涂层完全浸润于电解液中，为了保证循环过程中第二绝缘涂层保持优异的粘结性，避免第二绝缘涂层出现脱膜现象，通过控制第二绝缘涂层中含有重均分子量为300万-500万的第一含氟聚合物，超高重均分子量的第一含氟聚合物能够提高第二绝缘涂层的粘结力，使得第二绝缘涂层在电池循环过程中仍然保持优异的粘结性，减少电池循环过程中第二绝缘涂层的出现脱膜现象的可能性，提高循环过程中极片的可靠性，提高电池的安全性。同时控制超高重均分子量的第一含氟聚合物的质量分数大于质量含量大于等于80%，进一步提高第二绝缘涂层的粘结力，减少电池循环过程中第二绝缘涂层的出现脱膜现象的可能性。
综上所述，本申请的极片可以减少电池循环过程中第一绝缘涂层和第二绝缘涂层的出现脱膜现象的可能性，提高循环过程中极片的可靠性，提高电池的安全性，同时本申请的极片还可以减少模切工序时出现极耳翻折现象的可能性，进一步提高极片的可靠性，提高电池的安全性。
在一些实施方式中，所述第一粘结剂中的第二含氟聚合物的质量含量为20%-40%，基于所述第一粘结剂的质量计。在一些实施方式中，基于所述第一粘结剂的质量计，所述第一粘结剂中的第二含氟聚合物的质量含量可选为20%、25%、30%、35%、40%或其中间的任意数值。
控制第一粘结剂中的第二含氟聚合物的质量含量在合适范围内，在保证第一绝缘涂层具有优异柔韧性，减少模切工序时出现少的极耳翻折现象的可能性的同时，还能提高第一绝缘涂层的粘结力，减少第一绝缘涂层在循环过程中出现脱膜现象的可能性，综合提高极片的第一绝缘涂层的可靠性，提高电池的安全性。
在一些实施方式中，所述第二粘结剂中的第一含氟聚合物的质量含量为85%-95%，基于所述第二粘结剂的质量计。在一些实施方式中，基于所述第二粘结剂的质量计，所述第二粘结剂中的第一含氟聚合物的质量含量可选为85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%或其中间的任意数值。
控制第二粘结剂中的第一含氟聚合物的质量含量在合适范围内，在保证第二绝缘涂层具有优异粘结力的同时，还能提高第二绝缘涂层的柔韧性，减少冷压工序时第二绝缘涂层出现打皱断带现象的可能性，综合提高极片的第二绝缘涂层的可靠性，提高电池的安全性。
在一些实施方式中，所述第一绝缘涂层的单面厚度大于等于6μm。在一些实施方式中，所述第一绝缘涂层的单面厚度可选为6μm、7μm、8μm、9μm、10μm、11μm、12μm、13μm、14μm、15μm或其中间的任意数值。
控制第一绝缘涂层的单面厚度在合适范围内，可以保证第一绝缘涂层在电池循环过程中保持优异的粘结力，减少第一绝缘涂层在循环过程中出现脱膜现象的可能性，提高极片的可靠性和电池的安全性。
在一些实施方式中，所述第一绝缘涂层的单面厚度为6μm-10μm。在一些实施方式中，所述第一绝缘涂层的单面厚度可选为6μm、7μm、8μm、9μm、10μm或其中间的任意数值。
控制第一绝缘涂层的厚度在合适范围内，使得第一绝缘涂层在电池循环过程中保持优异的粘结力，减少第一绝缘涂层在循环过程中出现脱膜现象的可能性，同时合适厚度的第一绝缘涂层减少后续极耳焊接工序中出现极耳虚焊现象的可能性，有利于进行模切极耳成型的工艺操作，提高极耳的模切效率。
在一些实施方式中，所述第二绝缘涂层的单面厚度大于等于12μm。在一些实施方式中，所述第二绝缘涂层的单面厚度可选为12μm、13μm、14μm、15μm、16μm、17μm、18μm、19μm、20μm或其中间的任意数值。
第二绝缘涂层的单面厚度在合适范围内，可以保证第二绝缘涂层在电池循环过程中保持优异的粘结力，减少第二绝缘涂层在循环过程中出现脱膜现象的可能性，提高极片的可靠性和电池的安全性。
在一些实施方式中，所述第二绝缘涂层的单面厚度为12μm-18μm。在一些实施方式中，所述第二绝缘涂层的单面厚度可选为12μm、13μm、14μm、15μm、16μm、17μm、18μm或其中间的任意数值。
第二绝缘涂层的单面厚度在合适范围内，使得第二绝缘涂层在电池循环过程中保持优异的粘结力，减少第二绝缘涂层在循环过程中出现脱膜现象的可能性，同时还能减少后续的裁切极片的工序中过厚的第二绝缘涂层对裁切刀具的磨损，也减少过厚的第二绝缘涂层在裁切过程中产生毛刺的可能性，提高极片的使用性能。
在一些实施方式中，所述第一粘结剂的质量含量为5%-20%，基于所述第一绝缘涂层的质量计。在一些实施方式中，基于所述第一绝缘涂层的质量计，所述第一粘结剂的质量含量可选为5%、10%、15%、20%或其中间的任意数值。
在一些实施方式中，第一绝缘涂层还包括第一绝缘材料。
在一些实施方式中，第一绝缘材料包括勃姆石、碳酸钡、硫酸钡、氧化铝、二氧化锆、碳酸钙、二氧化硅中的一种或多种。
控制第一粘结剂的质量含量在合适范围内，使得第一绝缘涂层具有优异的粘结性和绝缘性，改善极片的使用性能。
在一些实施方式中，所述第二粘结剂的质量含量为5%-20%，基于所述第二绝缘涂层的质量计。在一些实施方式中，基于所述第二绝缘涂层的质量计，所述第二粘结剂的质量含量可选为5%、10%、15%、20%或其中间的任意数值。
在一些实施方式中，第二绝缘涂层还包括第二绝缘材料。
在一些实施方式中，第二绝缘材料包括勃姆石、碳酸钡、硫酸钡、氧化铝、二氧化锆、碳酸钙、二氧化硅中的一种或多种。
控制第二粘结剂的质量含量在合适范围内，使得第二绝缘涂层具有优异的粘结性和绝缘性，改善极片的使用性能。
本申请的还提供一种极片的制备方法，包括以下步骤：
（1）将活性浆料涂布于集流体上形成活性材料层；
（2）在活性材料层的两侧分别涂布第一绝缘浆料和第二绝缘浆料，形成第一绝缘涂层和第二绝缘涂层，在所述第一绝缘涂层远离所述活性材料层的一侧边缘留有用于形成极耳的极片空白区，得到初始极片；
（3）在所述极片空白区进行极耳成型，得到极片；
其中，所述第一绝缘涂层包含第一粘结剂，所述第二绝缘涂层包含第二粘结剂，
其中，所述第一粘结剂包含第一含氟聚合物和第二含氟聚合物，所述第一含氟聚合物的重均分子量为300万-500万，所述第二含氟聚合物的重均分子量不超过60万，且第二含氟聚合物的质量含量大于等于15%，基于所述第一粘结剂的质量计；
所述第二粘结剂包含所述第一含氟聚合物和第二含氟聚合物，且第一含氟聚合物的质量含量大于等于80%，基于所述第二粘结剂的质量计。
在一些实施方式中，在活性材料层的沿宽度方向相对的两侧分别涂布第一绝缘浆料和第二绝缘浆料，形成第一绝缘涂层和第二绝缘涂层。
如图2所示的一些实施方式中初始极片7，初始极片7包括第一绝缘涂层64、活性材料层63和第二绝缘涂层65，并且在第一绝缘涂层64远离所述活性材料层63的一侧边缘留有用于形成极耳的极片空白区66。
在一些实施方式中，在极片空白区66进行极耳成型，可以得到极片6。
通过本申请的制备方法得到的极片可以减少电池循环过程中第一绝缘涂层和第二绝缘涂层的出现脱膜现象的可能性，提高循环过程中极片的可靠性，提高电池的安全性，同时本申请的极片还可以减少模切工序时出现极耳翻折现象的可能性，提高电池的安全性。
在一些实施方式中，所述第一绝缘浆料满足下述（1）-（2）中的至少一项：
（1）所述第一绝缘浆料的固含量为10%-15%；
（2）所述第一绝缘浆料的粘度为1000mPa·s-2000mPa·s。
在一些实施方式中，第一绝缘浆料的固含量可选为10%、11%、12%、13%、14%、15%或其间的任意数值。
第一绝缘浆料的固含量可以采用本领域已知的方法和设备测试，作为示例：取铜箔于失重率测量仪内称重，记为M0，清零；
取第一绝缘浆料，少量涂覆于铜箔上，然后放入水分测定仪内称重，记为M1；
合上设备，开始烘干；
结束后，记录称重数据，记录为M2，并计算固含量，固含量为(M2-M0)/(M1-M0)。
在一些实施方式中，第一绝缘浆料的粘度可选为1000mPa·s、1200mPa·s、1400mPa·s、1600mPa·s、1800mPa·s、2000mPa·s或其间的任意数值。
第一绝缘浆料的粘度可以采用本领域已知的方法和设备测试，作为示例：使用旋转粘度剂测量第一绝缘浆料的粘度。选取合适的转子，固定好粘度计转子，将第一绝缘浆料放置于粘度计转子下方，浆料恰好淹没转子的刻度线，仪器型号：上海方瑞NDJ-5S，转子为62#，转速为30转/分钟，可测量浆料的粘度范围为0~1000mPa·s；转子为63#，转速为30转/分钟，可测量浆料的粘度范围为0~2000mPa·s），测试温度：25℃，测试时间为5分钟，待示数稳定读取数据。
控制第一绝缘浆料的固含量或粘度在合适范围内，可以获得具有优异分散性和稳定性的第一绝缘浆料，有利于获得具有合适厚度的第一绝缘涂层。
在一些实施方式中，所述第二绝缘浆料满足下述（3）-（4）中的至少一项：
（3）所述第二绝缘浆料的固含量为15%-20%；
（4）所述第二绝缘浆料的粘度为2000mPa·s-3000mPa·s。
在一些实施方式中，第二绝缘浆料的固含量可选为15%、16%、17%、18%、19%、20%或其间的任意数值。
在一些实施方式中，第二绝缘浆料的粘度可选为2000mPa·s、2200mPa·s、2400mPa·s、2600mPa·s、2800mPa·s、3000mPa·s或其间的任意数值。
第二绝缘浆料的固含量和粘度的测试方法参考上述第一绝缘浆料的固含量和粘度的测试方法。
控制第二绝缘浆料的固含量或粘度在合适范围内，可以获得具有优异分散性和稳定性的第二绝缘浆料，有利于获得具有合适厚度的第二绝缘涂层。
在一些实施方式中，第一绝缘浆料包含第一粘结剂、第一绝缘材料和溶剂。
在一些实施方式中，第二绝缘浆料包含第二粘结剂、第二绝缘材料和溶剂。
在一些实施方式中，活性材料层为正极材料活性层，正极活性材料层包括正极活性材料。
在一些实施方式中，正极活性材料可采用本领域公知的用于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，正极活性材料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，正极活性材料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活性材料层：将上述用于制备正极活性材料层的组分，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，得到正极活性材料层。
在一些实施方式中，活性材料层为负极活性材料层，负极活性材料层包括负极活性材料。
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，负极活性材料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，负极活性材料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，负极活性材料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活性材料层：将上述用于制备负极活性材料层的组分，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，即得到负极活性材料层。
[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，二次电池中还包括隔离膜。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，二次电池可包括外包装。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，二次电池的外包装可以是硬壳，例如硬塑料壳、铝壳、钢壳等。二次电池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。
本申请对二次电池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3是作为一个示例的方形结构的二次电池5。
在一些实施方式中，参照图4，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。二次电池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。
在一些实施方式中，二次电池可以组装成电池模块，电池模块所含二次电池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5是作为一个示例的电池模块4。参照图5，在电池模块4中，多个二次电池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二次电池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，多个二次电池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6和图7是作为一个示例的电池包1。参照图6和图7，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二次电池、电池模块、或电池包中的至少一种。所述二次电池、电池模块、或电池包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二次电池、电池模块或电池包。
图8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二次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，可以采用二次电池作为电源。
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、制备方法
实施例1
1）负极极片的制备
第一绝缘浆料的制备：将94kg N-甲基吡咯烷酮加入到100L搅拌罐内；
将0.48kg的重均分子量为30万的第二聚偏二氟乙烯加入到N-甲基吡咯烷酮内，设定搅拌速度为1500rpm，搅拌时间为30min，搅拌结束得第一初始胶液；
将1.12kg的重均分子量为400万的第一聚偏二氟乙烯均分为四次加入到第一初始胶液中，设定搅拌速度为800rpm，搅拌时间为20min，搅拌结束得第一预制胶液；
将14.4kg的勃母石粉末加入到第一预制胶液中，设定搅拌速度为1000rpm，搅拌时间为200min，搅拌罐开启冷却水循环，搅拌结束得到第一绝缘浆料。
第二绝缘浆料的制备：将64kg N-甲基吡咯烷酮加入到100L搅拌罐内；
将0.16kg的重均分子量为30万的第二聚偏二氟乙烯加入到N-甲基吡咯烷酮内，设定搅拌速度为1500rpm，搅拌时间为30min，搅拌结束得第二初始胶液；
将1.44kg的重均分子量为400万的第一聚偏二氟乙烯均分为四次加入到第二初始胶液中，设定搅拌速度为800rpm，搅拌时间为20min，搅拌结束得第二预制胶液；
将14.4kg的勃母石粉末加入到第二预制胶液中，设定搅拌速度为1000rpm，搅拌时间为200min，搅拌罐开启冷却水循环，搅拌结束得到第二绝缘浆料。
负极活性浆料的制备：将活性物质人造石墨、导电剂炭黑、粘结剂丁苯橡胶（SBR）、增稠剂羧甲基纤维素钠（CMC-Na）按照重量比为96.7:1.3:0.8:1.2溶于溶剂去离子水中，混合均匀后制备成负极活性浆料。
负极极片的制备：将制备得到的负极活性浆料涂覆在负极集流体铜箔上，烘干得到负极活性材料层；
在负极活性材料层的两侧分别单面涂覆制备得到的第一绝缘浆料和第二绝缘浆料，烘干得到第一绝缘涂层和第二绝缘涂层，其中第一绝缘涂层的厚度为8μm，第二绝缘涂层的厚度为15μm，得到初始极片；
在第一绝缘涂层远离负极活性材料层的一侧边缘激光模切极耳，得到负极极片。
2）正极极片的制备
将镍钴锰LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2（NCM811）三元材料、导电剂碳黑、粘结剂聚偏二氟乙烯（PVDF）按质量比为97：1：2，加入N-甲基吡咯烷酮并混合均匀，得到正极浆料；之后将其涂覆于正极集流体上，经烘干、冷压、分切，得到正极极片。
3）隔离膜
以聚丙烯膜作为隔离膜。
4）电解液的制备
在氩气气氛手套箱中（H2O<0.1ppm，O2<0.1ppm），将有机溶剂碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯，氟代碳酸乙烯酯（FEC）按照体积比1:1:1:1混合均匀，加入LiPF6溶解于有机溶剂中搅拌均匀，使得电解液的浓度为1mol/L，得到实施例1的电解液。
5）电池的制备
将上述制备得到的负极片与正极片及隔膜一起卷绕形成卷芯，将卷芯热压整形后，用铝塑膜包装，烘烤去除水分后注入电解液，将得到的电芯化成得到二次电池。
实施例2-23与实施例1的制备方法基本相同，具体的第一绝缘涂层和第二绝缘涂层的参数参见表1-2。
对比例1
对比例1与实施例1的制备方法基本相同，区别在于，对比例1中的第一绝缘涂层和第二涂层的粘结剂均为重均分子量为150万的聚偏氟乙烯。
对比例2-7与实施例1的制备方法基本相同，具体的第一绝缘涂层和第二绝缘涂层的参数参见表1-2。
二、测试方法
1、第一含氟聚合物和第二含氟聚合物的重均分子量的测试
采用Waters2695Isocratic HPLC 型凝胶色谱仪（示差折光检测器 2141）。以质量分数为3.0%的聚苯乙烯溶液试样做参比，选择匹配的色谱柱（油性：StyragelHT5DMF7.8×300mm+Styragel HT4）。用纯化后的N-甲基吡咯烷酮（NMP）溶剂配置3.0%的聚合物溶液，配置好的溶液静置一天，备用。测试时，先用注射器吸取四氢呋喃，进行冲洗，重复几次。然后吸取5ml实验溶液，排除注射器中的空气，将针尖擦干。最后将试样溶液缓缓注入进样口。待示数稳定后获取数据，读取重均分子量。
2、第一绝缘涂层和第二绝缘涂层测试
1）第一绝缘涂层和第二绝缘涂层的厚度
拆解二次电池得到极片，在覆盖有第一绝缘涂层的极片的不同位置选取5个点依次测试极片的厚度，取平均值记L1；
将覆盖有第一绝缘涂层的极片的表面的第一绝缘涂层进行刮除，得到集流体；
在集流体不同位置选取5个点依次测试集流体的厚度，取平均值记L2；
第一绝缘涂层厚度为（L2-L1）。
同理第二绝缘涂层厚度采用相同的测试方法。
2）第一绝缘涂层和第二绝缘涂层的粘结力
将各实施例和对比例制备的二次电池在25℃下以1C恒流充电至3.65V，再以3.65V恒定电压充电至电流降到0.05C，再以1C放电至2.5V，此为一个循环充放电过程。将二次电池按照上述方法进行500次循环充放电测试后，经60℃存储60天后，拆解二次电池得到极片。
参考GB-T2790-1995国标《胶粘剂180°剥离强度实验方法》，本申请实施例和对比例的第一绝缘涂层和第二绝缘涂层粘结力测试过程如下：将覆盖有第一绝缘涂层或第二绝缘涂层的极片用刀片截取宽度为2mm，长度为100-160mm的试样，将专用双面胶贴于钢板上，胶带宽度20mm，长度90-150mm。将前面截取的极片试样的第一绝缘涂层面或第二绝缘涂层面贴在双面胶上，后用2kg压辊沿同一个方向滚压三次。将宽度与极片等宽，长度为250mm的纸带固定于极片集流体上，并且用皱纹胶固定。打开三思拉力机电源（灵敏度为1N），指示灯亮，调整限位块到合适位置，将钢板未贴极片的一端用下夹具固定。将纸带向上翻折，用上夹具固定，利用拉力机附带的手动控制器上的“上行”和“下行”按钮调整上夹具的位置。然后进行测试并读取数值，拉伸速度为50mm/min。将极片受力平衡时的力除以极片有效测试宽度作为单位长度的第一绝缘涂层或第二绝缘涂层的粘结力，以表征第一绝缘涂层或第二绝缘涂层与集流体之间的粘结强度。
（3）模切工序中极耳翻折次数
对实施例和对比例的初始极片采用激光模切极耳，激光模切的功率为90.5W，模切速度为50m/min，模切完成后，观察每10000m的极片中出现极耳翻折现象的极耳个数。
（4）冷压工序中第二绝缘涂层的打皱断带次数
对实施例和对比例的极片进行冷压，冷压压力为500000N，冷压速度为30m/min，冷压完成后，观察每10000m的极片的第二绝缘涂层中出现打皱断裂的次数。
三、各实施例、对比例测试结果分析
按照上述方法分别制备各实施例和对比例的负极极片，并测量各项性能，结果见下表1、表2和表3。
表1 实施例和对比例的第一绝缘涂层的制备参数
/>
表2 实施例和对比例的第二绝缘涂层的制备参数
/>
表3 实施例和对比例的电池的性能测试结果
从上述表格中可知，实施例1-23中的负极极片，包括铜箔集流体，以及从所述集流体延伸出的极耳，绝缘涂层，所述绝缘涂层包括第一绝缘涂层和第二绝缘涂层，所述第一绝缘涂层位于集流体的表面且位于靠近所述极耳的一侧，所述第二绝缘涂层位于集流体的表面且位于远离所述极耳的一侧，所述第一绝缘涂层包含第一粘结剂，所述第二绝缘涂层包含第二粘结剂，其中，所述第一粘结剂包含聚偏氟乙烯、偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物或偏二氟乙烯-四氟乙烯共聚物的第一含氟聚合物和聚偏氟乙烯、偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物或偏二氟乙烯-四氟乙烯共聚物的第二含氟聚合物，所述第一含氟聚合物的重均分子量为300万-500万，所述第二含氟聚合物的重均分子量不超过60万，且第二含氟聚合物的质量含量大于等于15%，基于所述第一粘结剂的质量计；所述第二粘结剂包含所述包含聚偏氟乙烯、偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物或聚偏二氟乙烯-四氟乙烯共聚物的第一含氟聚合物和聚偏氟乙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物或偏二氟乙烯-四氟乙烯共聚物的第二含氟聚合物，且第一含氟聚合物的质量含量大于等于80%，基于所述第二粘结剂的质量计。从实施例1-23与对比例1对比可见，相比于极片的第一绝缘涂层和第二绝缘涂层的粘结剂均为重均分子量为150万的聚偏氟乙烯，本申请的极片可以减少电池循环过程中第一绝缘涂层和第二绝缘涂层的出现脱膜现象的可能性，提高循环过程中极片的可靠性，提高电池的安全性，同时本申请的极片还可以减少模切工序时出现极耳翻折现象的可能性，提高电池的安全性。从实施例1-23与对比例2-3对比可见，相比于极片的第一绝缘涂层和第二绝缘涂层的粘结剂均为质量含量为10%的重均分子量为30万的聚偏氟乙烯和质量含量为90%的重均分子量为400万的聚偏氟乙烯或第一绝缘涂层和第二绝缘涂层的粘结剂均为质量含量为30%的重均分子量为30万的聚偏氟乙烯和质量含量为70%的重均分子量为400万的聚偏氟乙烯，采用本申请的极片可以兼顾模切工序时出现少的极耳翻折现象和循环过程中第二绝缘涂层出现少的脱膜现象，提高极片的可靠性，改善循环过程中电池的安全性能。从实施例1-3与对比例4-5对比可见，相比于极片的第一绝缘涂层的第一含氟聚合物为重均分子量为200万或600万的聚偏氟乙烯，本申请的极片可以兼顾模切工序时出现少的极耳翻折现象和第一绝缘涂层具有高的粘结力，提高极片的第一绝缘涂层的可靠性，提高电池的安全性。从实施例1-3与对比例6-7对比可见，相比于极片的第二绝缘涂层的第一含氟聚合物为重均分子量为200万或600万的聚偏氟乙烯，本申请的极片可以兼顾冷压工序时第二绝缘涂层出现少的打皱断带现象和循环过程中第二绝缘涂层出现少的脱膜现象，提高极片的第二绝缘涂层的可靠性，提高电池的安全性。
从实施例1、9-10与实施例8、11对比可见，第一粘结剂中的第二含氟聚合物的质量含量为20%-40%，基于所述第一粘结剂的质量计，可以兼顾模切工序时出现少的极耳翻折现象和第一绝缘涂层具有高的粘结力，提高极片的第一绝缘涂层的可靠性，提高电池的安全性。从实施例1、13-14与实施例12、15对比可见，所述第二粘结剂中的第一含氟聚合物的质量含量为85%-95%，基于所述第二粘结剂的质量计，可以兼顾冷压工序时第二绝缘涂层出现少的打皱断带现象和第二绝缘涂层具有高的粘结力，提高极片的第二绝缘涂层的可靠性，提高电池的安全性。
从实施例1、17-19与实施例16对比可见，第一绝缘涂层的单面厚度大于等于6μm，可以减少模切工序时出现极耳翻折现象的可能性，提高第一绝缘涂层的粘结力，提高极片的第一绝缘涂层的可靠性，提高电池的安全性。
从实施例1、21-23与实施例20对比可见，第二绝缘涂层的单面厚度大于等于12μm，可以减少冷压工序时第二绝缘涂层出现打皱断带现象的可能性，提高第二绝缘涂层的粘结力，提高极片的第二绝缘涂层的可靠性，提高电池的安全性。
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 (15)

1.一种极片，其特征在于，包括：
集流体，以及从所述集流体延伸出的极耳，
绝缘涂层，所述绝缘涂层包括第一绝缘涂层和第二绝缘涂层，所述第一绝缘涂层位于集流体的表面靠近所述极耳的一侧，所述第二绝缘涂层位于集流体的表面远离所述极耳的一侧，
所述第一绝缘涂层包含第一粘结剂，所述第二绝缘涂层包含第二粘结剂，
其中，所述第一粘结剂包含第一含氟聚合物和第二含氟聚合物，所述第一含氟聚合物的重均分子量为300万-500万，所述第二含氟聚合物的重均分子量不超过60万，且第二含氟聚合物的质量含量大于等于15%，基于所述第一粘结剂的质量计；
所述第二粘结剂包含所述第一含氟聚合物和第二含氟聚合物，且所述第一含氟聚合物的质量含量大于等于80%，基于所述第二粘结剂的质量计。
2.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，所述第一粘结剂中的第二含氟聚合物的质量含量为20%-40%，基于所述第一粘结剂的质量计。
3.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，所述第二粘结剂中的第一含氟聚合物的质量含量为85%-95%，基于所述第二粘结剂的质量计。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的极片，其特征在于，所述第一绝缘涂层的单面厚度大于等于6μm。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的极片，其特征在于，所述第一绝缘涂层的单面厚度为6μm-10μm。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的极片，其特征在于，所述第二绝缘涂层的单面厚度大于等于12μm。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的极片，其特征在于，所述第二绝缘涂层的单面厚度为12μm-18μm。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的极片，其特征在于，所述第一粘结剂的质量含量为5%-20%，基于所述第一绝缘涂层的质量计。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的极片，其特征在于，所述第二粘结剂的质量含量为5%-20%，基于所述第二绝缘涂层的质量计。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的极片，其特征在于，所述第一含氟聚合物包括聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、偏二氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物、偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物、偏二氟乙烯-三氟氯乙烯-六氟丙烯共聚物、偏二氟乙烯-四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、偏二氟乙烯-三氟氯乙烯-四氟乙烯-六氟丙烯共聚物中的一种或多种；
所述第二含氟聚合物包括聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、偏二氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物、偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物、偏二氟乙烯-三氟氯乙烯-六氟丙烯共聚物、偏二氟乙烯-四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、偏二氟乙烯-三氟氯乙烯-四氟乙烯-六氟丙烯共聚物中的一种或多种。
11.一种极片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将活性浆料涂布于集流体上形成活性材料层；
在所述活性材料层的两侧分别涂布第一绝缘浆料和第二绝缘浆料，形成第一绝缘涂层和第二绝缘涂层，在所述第一绝缘涂层远离所述活性材料层的一侧边缘留有用于形成极耳的极片空白区，得到初始极片；
在所述极片空白区进行极耳成型，得到极片；
其中，所述第一绝缘涂层包含第一粘结剂，所述第二绝缘涂层包含第二粘结剂，
其中，所述第一粘结剂包含第一含氟聚合物和第二含氟聚合物，所述第一含氟聚合物的重均分子量为300万-500万，所述第二含氟聚合物的重均分子量不超过60万，且所述第二含氟聚合物的质量含量大于等于15%，基于所述第一粘结剂的质量计；
所述第二粘结剂包含所述第一含氟聚合物和所述第二含氟聚合物，且所述第一含氟聚合物的质量含量大于等于80%，基于所述第二粘结剂的质量计。
12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述第一绝缘浆料满足下述（1）-（2）中的至少一项：
（1）所述第一绝缘浆料的固含量为10%-15%；
（2）所述第一绝缘浆料的粘度为1000mPa·s-2000mPa·s。
13.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述第二绝缘浆料满足下述（3）-（4）中的至少一项：
（3）所述第二绝缘浆料的固含量为15%-20%；
（4）所述第二绝缘浆料的粘度为2000mPa·s-3000mPa·s。
14.一种二次电池，其特征在于，包括权利要求1至10中任一项所述的极片或通过权利要求11至13中任一项所述的制备方法制备的极片。
15.一种用电装置，其特征在于，包括权利要求14所述的二次电池。
CN202311357070.8A 2023-10-19 2023-10-19 极片、制备方法、二次电池及用电装置 Active CN117096474B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311357070.8A CN117096474B (zh) 2023-10-19 2023-10-19 极片、制备方法、二次电池及用电装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311357070.8A CN117096474B (zh) 2023-10-19 2023-10-19 极片、制备方法、二次电池及用电装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN117096474A CN117096474A (zh) 2023-11-21
CN117096474B true CN117096474B (zh) 2024-02-23

Family

ID=88775538

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202311357070.8A Active CN117096474B (zh) 2023-10-19 2023-10-19 极片、制备方法、二次电池及用电装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN117096474B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113659283A (zh) * 2021-08-18 2021-11-16 厦门海辰新能源科技有限公司 电芯及其制备方法、锂离子电池
JP2022024868A (ja) * 2020-07-28 2022-02-09 帝人株式会社 非水系二次電池
WO2022104698A1 (zh) * 2020-11-20 2022-05-27 宁德新能源科技有限公司 一种改善电极组件安全性的极片及包含其的电化学装置、电子装置
CN115124638A (zh) * 2022-08-30 2022-09-30 宁德时代新能源科技股份有限公司 含氟聚合物、其制备方法和用途，粘结剂组合物、二次电池、电池模块、电池包及用电装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102234294B1 (ko) * 2014-01-10 2021-03-31 삼성에스디아이 주식회사 2차전지용 바인더 조성물, 이를 채용한 양극과 리튬전지

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022024868A (ja) * 2020-07-28 2022-02-09 帝人株式会社 非水系二次電池
WO2022104698A1 (zh) * 2020-11-20 2022-05-27 宁德新能源科技有限公司 一种改善电极组件安全性的极片及包含其的电化学装置、电子装置
CN113659283A (zh) * 2021-08-18 2021-11-16 厦门海辰新能源科技有限公司 电芯及其制备方法、锂离子电池
CN115124638A (zh) * 2022-08-30 2022-09-30 宁德时代新能源科技股份有限公司 含氟聚合物、其制备方法和用途，粘结剂组合物、二次电池、电池模块、电池包及用电装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN117096474A (zh) 2023-11-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2020186799A1 (en) Anode active material and preparation method thereof, and device using the anode active material
US9401505B2 (en) Separator including coating layer of inorganic and organic mixture, and battery including the same
CN113273005B (zh) 二次电池、包括该二次电池的装置、二次电池的制备方法及粘结剂组合物
CN114243023B (zh) 正极浆料、制备正极极片的方法及正极极片、二次电池、电池模块、电池包和用电装置
WO2023056825A1 (zh) 一种隔离膜、含有其的二次电池和用电装置
CN109314206A (zh) 二次电池
CN116848658A (zh) 负极极片、制备负极极片的方法、二次电池、电池模块、电池包和用电装置
CN115133036A (zh) 粘结剂、制备方法、正极极片、二次电池及用电装置
CN116526069A (zh) 隔离膜、电池单体、电池和用电装置
EP4343881A1 (en) Undercoat adhesive for dry-method electrode and preparation method therefor, composite current collector, battery electrode plate, secondary battery, battery module, battery pack and electric device
WO2024011350A1 (zh) 复合材料及其制备方法、电极、二次电池及用电装置
CN117096474B (zh) 极片、制备方法、二次电池及用电装置
JP7483911B2 (ja) セパレーター、二次電池及び電力消費装置
EP4231368A1 (en) Lithium supplementing method and charging and discharging method for secondary battery
CN117117205B (zh) 复合负极集流体、负极极片、卷绕结构电芯及二次电池
CN117133927B (zh) 复合正极集流体、正极极片、卷绕结构电芯及用电装置
EP4386963A1 (en) Separator and preparation method therefor, and related secondary battery, battery module, battery pack and electric device
WO2023141844A1 (zh) 一种粘结剂及其应用
WO2024092684A1 (zh) 正极极片、二次电池及用电装置
CN115036464B (zh) 电化学装置及用电装置
WO2023123088A1 (zh) 一种水系正极极片及包含该极片的二次电池及用电装置
WO2023071735A1 (zh) 一种锂离子二次电池的容量恢复方法
WO2023141954A1 (zh) 锂离子电池、电池模块、电池包和用电装置
CN115832235A (zh) 负极浆料、负极极片、锂离子电池、电池模块、电池包和用电装置
CN115832276A (zh) 正极活性材料、其制备方法及包含其的二次电池

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant