CN117321158A - 一种用于电极极耳的胶带及其用途、贴附方法、二次电池、电池模块、电池包和用电装置 - Google Patents

一种用于电极极耳的胶带及其用途、贴附方法、二次电池、电池模块、电池包和用电装置 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种用于电极极耳的胶带，其包括基材层和胶层，其特征在于，在所述胶层中，自胶带一侧边缘沿宽度方向延伸，存在厚区域和薄区域，所述厚区域沿胶带的一侧边缘分布，其中所述厚区域的胶层厚度大于所述薄区域的胶层厚度；薄区域的面积与厚区域的面积之比为1：0.02‑0.25，可选为1：0.025‑0.18，进一步可选为1：0.0275‑0.125。所述胶带对极耳边缘进行包覆，从根本上防止极耳与电芯主体的接触，并且能够满足电芯入壳时顶盖不干涉，从而提高了二次电池的安全性能。

Description

一种用于电极极耳的胶带及其用途、贴附方法、二次电池、电池模块、电池包和用电装置 技术领域
本申请涉及锂电池技术领域，尤其涉及一种用于电极极耳的胶带及其用途、贴附方法、二次电池、电池模块、电池包和用电装置。
背景技术
近年来，随着二次电池的应用范围越来越广泛，锂离子电池广泛应用于水力、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。由于二次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。二次电池包含正极和负极，极耳是从电芯中将正负极引出来的金属导电体，通俗的说是电池正负两极的耳朵，是正负极在进行充放电时的接触点。
但是在电池的充放电过程中极耳与电芯主体可能发生接触，存在电芯短路的安全风险。现有技术中通常在极片的极耳区涂敷一层绝缘层，当极耳被弯折后，该绝缘层可以隔断极耳本体与电芯本体，防止极耳与电芯主体直接接触，使得电芯内部不容易短路，但是极耳端面无绝缘层保护，当极耳被弯折后，会发生极耳端面与电芯主体接触，引发电芯短路。因此，现有技术中对极耳进行绝缘的方法仍有待改进。
发明内容
本申请是鉴于上述课题而进行的，其目的在于，提供一种用于电极极耳的胶带，其具有特定的胶层结构，所述胶带对极耳边缘进行包覆，从根本上防止极耳与电芯主体的接触，并且能够满足电芯入壳时顶盖不干涉，从而提高了二次电池的安全性能。
为了达到上述目的，本申请的第一方面提供了一种用于电极极耳的胶带，其包括基材层和胶层，其特征在于，在所述胶层中，自胶带一侧边缘沿宽度方向延伸，存在厚区域和薄区域，所述厚区域沿胶带的一侧边缘分布，其中所述厚区域的胶层厚度大于所述薄区域的胶层厚度；薄区域的面积与厚区域的面积之比为1：0.02-0.25，可选为1： 0.025-0.18，进一步可选为1：0.0275-0.125。
不囿于任何理论，申请人研究发现具有上述面积比的厚区域胶层的胶带，粘结能力强，对电极极耳紧密包覆，从根本上防止极耳与电芯主体的接触，并且能够满足电芯入壳时顶盖不干涉，从而提高了二次电池的安全性能。
在任意实施方式中，在所述胶层的宽度方向上，所述厚区域的宽度为1-20％，基于所述胶带宽度计；基于胶带的表面积计，所述厚区域的面积占比为1-20％，可选为2-15％，进一步可选为2.5-12％；所述薄区域的面积占比为80-99％，可选为85-98％，进一步可选为88-97.5％。由此，所述胶带更牢固地与极耳粘合，从而提高了二次电池的安全性能。
在任意实施方式中，所述厚区域的胶层厚度为7-15微米；所述薄区域的胶层厚度为厚区域的胶层厚度的15-40％；所述胶带的宽度为2-14mm。由此，所述胶带更牢固地与极耳粘合，从而提高了二次电池的安全性能。
在任意实施方式中，所述胶带具有透孔，所述透孔沿胶带的中心线成行分布，行间距为5-15mm，孔径为100μm-1000μm。由此，所述透孔可降低胶带的拉伸强度，能够满足电芯入壳时顶盖不干涉，从而提高了二次电池的安全性能。
在任意实施方式中，所述胶带的粘结强度≥2N/m。由此，所述胶带更牢固地与极耳粘合，从而提高了二次电池的安全性能。
在任意实施方式中，自胶带一侧边缘沿宽度方向延伸，所述厚区域的厚度的平均偏差不超过10％，可选不超过8％，进一步可选不超过5％。由此，所述胶带更牢固地与极耳粘合，从而提高了二次电池的安全性能。
在任意实施方式中，自胶带一侧边缘沿宽度方向延伸，所述厚区域具有不连续的突起，呈点状分布。由此，所述胶带更牢固地与极耳粘合，从而提高了二次电池的安全性能。
在任意实施方式中，所述胶带的颜色包括但不限于黄色、棕色、绿色、蓝色、白色。由此，所述胶带识别正负极极耳，便于进行后续操作。
本申请的第二方面还提供本申请的第一方面的胶带用于贴附二次电池极片的极耳的用途。由此，所述胶带对极耳边缘进行包覆，从根本上防止极耳与电芯主体的接触，并且能够满足电芯入壳时顶盖不干涉，从而提高了二次电池的安全性能。
本申请的第三方面还提供一种使用本申请的第一方面的胶带对二次电池的极片的极耳进行贴胶的方法，其包括
(1)提供具有极耳的极片；
(2)使用本申请的第一方面的胶带在极耳两侧上进行贴胶，使得胶带的厚区域贴附在极片上，同时薄区域包覆住极耳端面，且极耳两侧的胶带贴合在一起。
由此，可使得所述胶带和极耳紧密结合，防止极耳与电芯主体的接触，并且能够满足电芯入壳时顶盖不干涉，从而提高了二次电池的安全性能。
本申请的第四方面还提供.一种二次电池，其特征在于，其包括贴附本申请的第一方面的胶带的正极极片或负极极片。
本申请的第三方面提供一种二次电池，包括本申请第一方面的正极活性材料或根据本申请第二方面的方法制备的正极活性材料。
本申请的第四方面提供一种电池模块，包括本申请的第三方面的二次电池。
本申请的第五方面提供一种电池包，包括本申请的第四方面的电池模块。
本申请的第六方面提供一种用电装置，包括选自本申请的第三方面的二次电池、本申请的第四方面的电池模块或本申请的第五方面的电池包中的至少一种。
本申请的胶带具有特定的胶层结构，所述胶带对极耳边缘进行包覆，从根本上防止极耳与电芯主体的接触，并且能够满足电芯入壳时顶盖不干涉，从而提高了二次电池的安全性能；并且所述胶带具有特定的透孔，可降低胶带的拉伸强度，进一步满足电芯入壳时顶盖不干涉。
附图说明
图1是本申请一实施方式的二次电池的示意图。
图2是图1所示的本申请一实施方式的二次电池的分解图。
图3是本申请一实施方式的电池模块的示意图。
图4是本申请一实施方式的电池包的示意图。
图5是图4所示的本申请一实施方式的电池包的分解图。
图6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。
附图标记说明：
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顶盖组件
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用于电极极耳的胶带及其用途、贴附方法、二次电池、电池模块、电池包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)。
二次电池包含正极和负极，极耳是从电芯中将正负极引出来的金属导电体，通俗的说是电池正负两极的耳朵，是正负极在进行充放电时的接触点。但是在电池的充放电过程中极耳与电芯主体可能发生接触，存在电芯短路的安全风险。现有技术中通常在极片的极耳区涂敷一层绝缘层，当极耳被弯折后，该绝缘层可以隔断极耳本体与电芯本体，防止极耳与电芯主体直接接触，使得电芯内部不容易短路，但是极耳端面无绝缘层保护，当极耳被弯折后，会发生极耳端面与电芯主体接触，引发电芯短路。因此，现有技术中对极耳进行绝缘的方法仍有待改进。本申请是鉴于上述课题而进行的，其目的在于，提供一种用于电极极耳的胶带，其具有特定的胶层结构，所述胶带对极耳边缘进行包覆，从根本上防止极耳与电芯主体的接触，并且能够满足电芯入壳时顶盖不干涉，从而提高了二次电池的安全性能。
用于电池极耳的胶带
本申请的一个实施方式中，本申请提出了一种用于电极极耳的胶带，其包括基材层和胶层，其特征在于，在所述胶层中，自胶带一侧边缘沿宽度方向延伸，存在厚区域和薄区域，所述厚区域沿胶带的一侧边缘分布，其中所述厚区域的胶层厚度大于所述薄区域的胶层厚度；薄区域的面积与厚区域的面积之比为1：0.02-0.25，可选为1：0.025-0.18，进一步可选为1：0.0275-0.125。
虽然机理尚不明确，但本申请人意外地发现：本申请通过本申请的胶带并对所述胶带设定包含特定比例的厚区域的胶层，使用所述胶带对极耳边缘进行包覆，从根本上防止极耳与电芯主体的接触，并且能够满足电芯入壳时顶盖不干涉，从而提高了二次电池的安全性能。
在一些实施方式中，在所述胶层的宽度方向上，所述厚区域的宽度为1-20％，基于所述胶带宽度计；基于胶带的表面积计，所述厚区域的面积占比为1-20％，可选为2-15％， 进一步可选为2.5-12％；所述薄区域的面积占比为80-99％，可选为85-98％，进一步可选为88-97.5％。由此，所述胶带更牢固地与极耳粘合，从而提高了二次电池的安全性能。
在一些实施方式中，所述厚区域的胶层厚度为7-15微米；所述薄区域的胶层厚度为厚区域的胶层厚度的15-40％；所述胶带的宽度为2-14mm。由此，所述胶带更牢固地与极耳粘合，从而提高了二次电池的安全性能。
在一些实施方式中，所得胶带宽度为2-14mm；厚区域宽度为1-2mm，厚度为7-15um，厚区域的面积占比1％-20％，基于所述胶带的表面积计；薄区域宽度为0-13mm，厚度为1-5um。
在一些实施方式中，所述胶带具有透孔，所述透孔沿胶带的中心线成行分布，行间距为5-15mm，孔径为100μm-1000μm。由此，所述透孔可降低胶带的拉伸强度，能够满足电芯入壳时顶盖不干涉，从而提高了二次电池的安全性能。
在一些实施方式中，所述胶带的粘结强度≥2N/m。由此，所述胶带更牢固地与极耳粘合，从而提高了二次电池的安全性能。
在一些实施方式中，所述胶带的粘结强度为2N/m-100N/m，拉伸强度为1Mpa-150Mpa。
在一些实施方式中，自胶带一侧边缘沿宽度方向延伸，所述厚区域的厚度的平均偏差不超过10％，可选不超过8％，进一步可选不超过5％。由此，所述胶带更牢固地与极耳粘合，从而提高了二次电池的安全性能。
在一些实施方式中，自胶带一侧边缘沿宽度方向延伸，所述厚区域具有不连续的突起，呈点状分布。由此，所述胶带更牢固地与极耳粘合，从而提高了二次电池的安全性能。
在一些实施方式中，用作所述胶带的胶层的材料通常是本领域技术人员熟知的。例如，用作所述胶带的胶层的材料可选自丙烯酸-甲基丙烯酸共聚物、丙烯酸-丁烯酸共聚物、丙烯酸-衣康酸共聚物、丙烯酸-马来酸共聚物、丙烯酸-甲基丙烯酸甲酯共聚物、丙烯酸-甲基丙烯酸乙酯共聚物、丙烯酸-甲基丙烯酸正丁酯共聚物、丙烯酸-甲基丙烯酸异丁酯共聚物，聚丙烯、聚乙烯、聚丁二烯橡胶、乙烯-醋酸丙烯共聚物、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物、马来酸酐改性聚烯烃、聚(丁二烯-丙烯腈)、苯乙烯-马来酸酐共聚物等一种或多种混合，优选乙烯-丙烯共聚物。通常将上述材料与甲苯混合制成胶水使用。
在一些实施方式中，用作所述胶带的基材层的材料通常是本领域技术人员熟知的。例如，用作所述胶带的基材层的材料可选自PET(聚对苯二甲酸乙二酯)、PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯)、PI(聚酰亚胺)、BOPP(双向拉伸聚丙烯薄膜)，优选PET。
在一些实施方式中，在基材层一层涂布胶层之后，在其另一侧可涂布离型剂，使得胶带收卷，放卷时，不会粘在一起。所述离型剂可选自有机硅离型剂、含氟离型剂、非硅离型剂中的一种或多种，本文所述胶带离型剂选自非硅离型剂。
在一些实施方式中，基材层表面涂覆离型剂，形成离型膜，之后在在基材层另一层的表面涂布胶层。所述离型膜通常为PET离型膜、PP离型膜、PE离型膜等，可选为PET离型膜。
在一些实施方式中，所述胶带的颜色包括但不限于黄色、棕色、绿色、蓝色、白色。由此，所述胶带识别正负极极耳，便于进行后续操作。
在一些实施方式中，所述胶带通过本领域技术人员已知的方法制备。通常，将胶层材料制得的胶水涂布在离型膜上过烘箱干燥，然后与离型膜一起收卷，得到所述胶带。所述涂布可采用微凹、逗号、狭缝中任一种方式进行。通过控制涂布的参数例如泵速，可涂覆具有厚区域和薄区域的胶层。可选地，先在基材层的一层涂覆胶层，然后在基材另一面涂布离型剂，置于烘箱中干燥后收卷。其中离型剂的涂布方式与胶层的涂布方式相同。
在一些实施方式中，在收卷过程中，同时将离型膜撕掉，最后分切成不同宽度的胶带。这样，所述离型膜就可以回收利用，节约资源并降低成本。
本申请的第二方面还提供本申请的第一方面的胶带用于贴附二次电池极片的极耳的用途。由此，所述胶带对极耳边缘进行包覆，从根本上防止极耳与电芯主体的接触，并且能够满足电芯入壳时顶盖不干涉，从而提高了二次电池的安全性能。
本申请的第三方面还提供一种使用本申请的第一方面的胶带对二次电池的极片的极耳进行贴胶的方法，其包括
(1)提供具有极耳的极片；
(2)使用本申请的第一方面的胶带在极耳两侧上进行贴胶，使得胶带的厚区域贴附在极片上，同时薄区域包覆住极耳端面，且极耳两侧的胶带贴合在一起。
由此，可使得所述胶带和极耳紧密结合，防止极耳与电芯主体的接触，并且能够满 足电芯入壳时顶盖不干涉，从而提高了二次电池的安全性能。
本申请的第四方面还提供一种二次电池，其特征在于，其包括贴附本申请的第一方面的胶带的正极极片或负极极片。
以下适当参照附图对本申请的二次电池、电池模块、电池包和用电装置进行说明。
本申请的一个实施方式中，提供一种二次电池。
通常情况下，二次电池包括正极极片、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。
[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，所述正极膜层包括本申请第一方面的正极活性材料。
在一些实施方式中，所述正极极片的极耳处贴附本申请第一方面的胶带。
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，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LiCoO 2)、锂镍氧化物(如LiNiO 2)、锂锰氧化物(如LiMnO 2、LiMn 2O 4)、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LiNi 1/3Co 1/3Mn 1/3O 2(也可以简称为NCM 333)、LiNi 0.5Co 0.2Mn 0.3O 2(也可以简称为NCM 523)、 LiNi 0.5Co 0.25Mn 0.25O 2(也可以简称为NCM 211)、LiNi 0.6Co 0.2Mn 0.2O 2(也可以简称为NCM 622)、LiNi 0.8Co 0.1Mn 0.1O 2(也可以简称为NCM 811)、锂镍钴铝氧化物(如LiNi 0.85Co 0.15Al 0.05O 2)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LiFePO 4(也可以简称为LFP))、磷酸铁锂与碳的复合材料、磷酸锰锂(如LiMnPO 4)、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。
在一些实施方式中，所述正极极片的极耳处贴附本申请第一方面的胶带。
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(LiPF 6)、四氟硼酸锂(LiBF 4)、高氯酸锂(LiClO 4)、六氟砷酸锂(LiAsF 6)、双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)、双三氟甲磺酰亚胺锂(LiTFSI)、三氟甲磺酸锂(LiTFS)、二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)、二草酸 硼酸锂(LiBOB)、二氟磷酸锂(LiPO 2F 2)、二氟二草酸磷酸锂(LiDFOP)及四氟草酸磷酸锂(LiTFOP)中的一种或几种。
在一些实施方式中，溶剂可选自氟代碳酸乙烯酯(FEC)、碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚丙基酯(PC)、碳酸甲乙酯(EMC)、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)、碳酸亚丁酯(BC)、甲酸甲酯(MF)、乙酸甲酯(MA)、乙酸乙酯(EA)、乙酸丙酯(PA)、丙酸甲酯(MP)、丙酸乙酯(EP)、丙酸丙酯(PP)、丁酸甲酯(MB)、丁酸乙酯(EB)、1,4-丁内酯(GBL)、环丁砜(SF)、二甲砜(MSM)、甲乙砜(EMS)及二乙砜(ESE)中的一种或几种。
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1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2，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3是作为一个示例的电池模块4。参照图3，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4和图5是作为一个示例的电池包1。参照图4和图5，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6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
为了使本申请所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚，以下将结合实施例和附图对本申请进行进一步详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用的任何限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例都属于本申请保护的范围。
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。
测试方法
A)胶带的粘结强度
参照国标GB/T 2792-2014测定。
具体而言，将铝箔贴附在钢板上，然后将胶带贴附在铝箔上，180°测试剥离力，此剥离力数值可定义为胶带粘结强度。(备注：铝箔比胶带宽度要宽)
B)胶带的拉伸强度
参照国标GB/T 30776-2014测定。
具体而言，取60mm长胶带放置在拉力机上，用夹具对上下分别夹取10mm，中间保留40mm，进行拉伸。所得拉伸应力即是胶带拉伸强度。
一、胶带的制备
实施例1.7制备厚区域宽度为2mm的胶带
首先在不锈钢反应釜中将10kg根据GB/T 36214.2-2018测定的重均分子量为8W的乙烯-丙烯共聚物与10L甲苯混合，40℃下搅拌3小时，得到胶水。然后，将制得的胶水使用狭缝涂布机涂布在宽度为14mm的PET离型膜上，其中狭缝涂布机一侧泵速设定为14转/min，以得到宽度为2mm、厚度控制在6±1.5um的厚区域，狭缝涂布机的另一侧泵速设定为20转/min，以得到宽度为12mm、厚度控制在1.5±1um的薄区域。然后将所述胶带置于烘箱中干燥15min，然后收卷，得到所述胶带。
获得厚区域宽度为2mm、厚度为6μm的胶带，其中厚区域的面积占比为14.2％，基于所述胶带的表面积计；薄区域宽度为12mm，厚度为1.5um。胶层粘结强度为9N/m， 拉伸强度为10Mpa。
实施例1.2-14的胶带和对比例1.1的胶带与实施例1的胶带制备方法相似，但是调整了胶带厚区域的参数以及胶带中孔的参数，不同的产品参数详见表1。
表1 各实施例和对比例的胶带的相关参数和性能
二、二次电池的制备
实施例1
1)正极极片的制备(用制备实施例1.1的胶带贴附极耳)
将正极活性材料磷酸铁锂、导电剂乙炔黑、粘结剂聚偏二氟乙烯(PVDF)按重量比为96.5:1.5:2溶于溶剂N-甲基吡咯烷酮(NMP)中，充分搅拌混合均匀后得到正极浆料；之后将正极浆料均匀涂覆于正极集流体上，之后经过烘干、冷压、分切，得到正极片。
使用模切机对极片进行切割，得到高25mm，宽45mm的正极极耳；然后用制备实施例1.1的胶带贴附极耳，并确保胶带的厚区域贴附在正极极片活性材料区。
2)负极极片的制备(用制备实施例1.1的胶带贴附极耳)
将活性物质人造石墨、导电剂乙炔黑、粘结剂丁苯橡胶(SBR)、增稠剂羧甲基纤维素钠(CMC)按照重量比为95:2:2:1溶于溶剂去离子水中与溶剂去离子水均匀混合后制备成负极浆料；然后将负极浆料均匀涂覆在负极集流体铜箔上，烘干后得到负极膜片，再经过冷压、分切得到负极极片。
使用模切机对极片进行切割，得到高25mm，宽45mm负极极耳；然后用制备实施例1.1的胶带贴附极耳，并确保胶带的厚区域贴附在负极极片活性材料区。
3)隔离膜
使用聚乙烯膜作为隔离膜。4)电解液的制备
1M LiPF 6溶解在EC：EMC：DMC＝1：1：1组成的溶液中。
5)电池的制备
将正极片、隔离膜、负极片按顺序叠好，使隔离膜处于正、负极片之间起到隔离的作用，然后卷绕得到电极组件；将电极组件置于电池壳体中，干燥后注入电解液，再经过化成、静置等工艺制得锂离子电池。
实施例2-14的二次电池和对比例1.1-1.2的二次电池与实施例1的二次电池制备方法相似，但是使用实施例1.2-14的胶带和对比例1.1-1.2的胶带，不同的产品参数详见表1。
对比例2
二次电池与实施例1的二次电池制备方法相似，但是正极和负极的极耳均未使用本发明的胶带贴附。
三、电池性能测试
1.电芯短路失效比例测试：
使用NS200型号的绝缘电阻仪(购自特尔斯特)进行测定绝缘阻值。将测得的欧姆阻抗值＜10Ω的情况判断为电芯发生了短路，计数发生了短路的电芯个数，将发生了短路的电芯个数除以总电芯个数(N＝50000)得到的值作为失效比例。
2.干涉比例的测试：
将装配好的裸电芯入壳安装，若无法正常入壳，顶盖无法与铝壳焊接，即判定为干涉。其中，
干涉比例(％)n＝A/B
A：无法入壳电芯数量
B：制备的总电芯数量
三、各实施例、对比例测试结果
按照上述方法分别制备各实施例和对比例的电池，并测量各项性能参数，结果见下表2。
从实施例1-6和对比例1的对比可知：胶带中都涂覆厚胶层，极片边缘贴胶后，电芯入壳顶盖干涉比例较高，不利于加工制造。当胶层厚度越厚时，干涉比例越大。
从实施例7-9和对比例1的对比可知：胶带中胶层涂有薄胶层时，极片边缘贴胶后，电芯入壳顶盖干涉比例较低，胶层越薄，干涉比例越低。
从实施例10-13和实施例7-9的对比可知：对胶带进行打孔，极片边缘贴胶后，电芯入壳顶盖干涉比例很低，当打孔孔径为800um，行间距为5mm时，比例为0，效果最优。
从对比例和实施例可看出，极片贴胶后，电芯失效比例下降为0。贴胶对提升电芯的安全性能起到很好的保护作用。
另外，从表1中数据可以看出，胶层全为厚胶层时，越宽粘结力越大，同时拉伸强度也大。当涂有薄胶层时，拉伸强度降低。对胶带进行打孔后，粘结力和拉伸强度都降低，但是都能够满足工艺和使用需求。
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 (14)

  1. 一种用于电极极耳的胶带，其包括基材层和胶层，其特征在于，在所述胶层中，自胶带一侧边缘沿宽度方向延伸，存在厚区域和薄区域，所述厚区域沿胶带的一侧边缘分布，其中所述厚区域的胶层厚度大于所述薄区域的胶层厚度；薄区域的面积与厚区域的面积之比为1：0.02-0.25，可选为1：0.025-0.18，进一步可选为1：0.0275-0.125。
  2. 根据权利要求1所述的胶带，其特征在于，在所述胶层的宽度方向上，所述厚区域的宽度为1-20％，基于所述胶带宽度计；基于胶带的表面积计，所述厚区域的面积占比为1-20％，可选为2-15％，进一步可选为2.5-12％；所述薄区域的面积占比为80-99％，可选为85-98％，进一步可选为88-97.5％。
  3. 根据权利要求1或2所述的胶带，其特征在于，所述厚区域的胶层厚度为7-15微米；所述薄区域的胶层厚度为厚区域的胶层厚度的15-40％；所述胶带的宽度为2-14mm。
  4. 根据权利要求1-3中任一项所述的胶带，其特征在于，所述胶带具有透孔，所述透孔沿胶带的中心线成行分布，行间距为5-15mm，孔径为100μm-1000μm。
  5. 根据权利要求1-4中任一项所述的胶带，其特征在于，所述胶带的粘结强度≥2N/m。
  6. 根据权利要求1-5中任一项所述的胶带，其特征在于，自胶带一侧边缘沿宽度方向延伸，所述厚区域的厚度的平均偏差不超过10％，可选不超过8％，进一步可选不超过5％。
  7. 根据权利要求1-5中任一项所述的胶带，其特征在于，自胶带一侧边缘沿宽度方向延伸，所述厚区域具有不连续的突起，呈点状分布。
  8. 根据权利要求1-7中任一项所述的胶带，其特征在于，所述胶带的颜色包括但不限于黄色、棕色、绿色、蓝色、白色。
  9. 权利要求1-8中任一项的胶带用于贴附二次电池极片的极耳的用途。
  10. 一种使用权利要求1-8中任一项的胶带对二次电池的极片的极耳进行贴胶的方法，其包括
    (1)提供具有极耳的极片；
    (2)使用权利要求1-8中任一项的胶带在极耳两侧上进行贴胶，使得胶带的厚区域贴附在极片上，同时薄区域包覆住极耳端面，且极耳两侧的胶带贴合在一起。
  11. 一种二次电池，其特征在于，其包括贴附权利要求1-8中任一项的胶带的正极 极片或负极极片。
  12. 一种电池模块，其特征在于，包括权利要求11所述的二次电池。
  13. 一种电池包，其特征在于，包括权利要求12所述的电池模块。
  14. 一种用电装置，其特征在于，包括选自权利要求11所述的二次电池、权利要求12所述的电池模块或权利要求13所述的电池包中的至少一种。
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