一种电芯和电池的制作方法

本发明涉及一种电芯，尤其涉及一种电芯和电池，属于锂离子电池。

背景技术：

1、近年来，随着新能源汽车、储能等市场快速发展，锂离子电池研究越来越受到人们的关注，对于循环寿命长、使用安全、倍率特性好的锂离子电池的需求日益迫切。

2、锂离子电池通常由正极片、负极片、隔膜和电解液组成，现有技术中的电池的阻抗较大，从而增加电池中副反应的发生几率，劣化电池的循环寿命和安全性能。

3、基于以上不足，开发一种具有能够提升电池循环性能和安全性能的极片的电芯十分重要。

技术实现思路

1、本发明提供一种电芯，能够改善电池的循环性能和安全性能。

2、本发明提供一种电池，该电池具有循环寿命长、安全性能优异等优势。

3、本发明提供一种电芯，所述电芯至少包括一种极片，所述极片包括集流体和活性层；

4、所述极片在电池荷电状态为0％soc时，

5、在红外线波数1600～1750cm-1的范围内，所述活性层存在第一特征吸收峰和第二特征吸收峰，所述第一特征吸收峰的吸收透过率大于第二特征吸收峰的吸收透过率；

6、其中，b/a为15～80，优选地，b/a为30-60；所述第一特征吸收峰和第二特征吸收峰的最大吸收透过率的比值为a，所述第一特征吸收峰和第二特征吸收峰的红外线波数的差值的绝对值为b。

7、如上所述的电芯，其中，在红外线波数2800～3200cm-1的范围内，所述活性层存在第三特征吸收峰和第四特征吸收峰，所述第三特征吸收峰的吸收透过率大于第四特征吸收峰的吸收透过率。

8、如上所述的电芯，其中，在红外线波数2180～2460cm-1的范围内，所述活性层存在第五特征吸收峰；在红外线波数1105～1200cm-1的范围内，所述活性层存在第六特征吸收峰。

9、如上所述的电芯，其中，所述第五特征吸收峰的吸收透过率大于所述第六特征吸收峰的吸收透过率。

10、如上所述的电芯，其中，所述第五特征吸收峰的最大吸收透过率与所述第六特征吸收峰的最大吸收透过率的差值为15％～30％。

11、如上所述的电芯，其中，在红外线波数2800～3200cm-1的范围内，d/c为36～120；其中，所述第三特征吸收峰和第四特征吸收峰的最大吸收透过率的比值为c，所述第三特征吸收峰和第四特征吸收峰的红外线波数的差值的绝对值为d。

12、如上所述的电芯，其中，所述活性层在300℃～500℃的范围内的热失重率为0.3％～3％。

13、如上所述的电芯，其中，所述活性层在100℃～300℃的范围内的热失重曲线的斜率小于在300℃～500℃的范围内的热失重曲线的斜率。

14、如上所述的电芯，其中，所述活性层包括粘结剂，所述粘结剂的热失重温度在200℃～800℃的范围内，和/或，

15、所述粘结剂在300℃～500℃的范围内的热失重率为60％～80％。

16、如上所述的电芯，其中，所述极片的氟元素含量不高于15％；

17、优选地，所述极片的氟元素含量不高于5％。

18、如上所述的电芯，其中，所述第五特征吸收峰的最大吸收透过率与所述氟元素在所述极片中的质量百分含量的比值为5～100。

19、如上所述的电芯，其中，所述粘结剂包括酯基、碳碳双键、碳氢单键、羧基、氰基和碳碳单键中的至少一种基团；

20、和/或，粘结剂为共聚产物，其中，包括丙烯腈、马来酸和丙烯酸中的至少一种。

21、本发明还提供一种包括如上所述的电芯的电池。

22、本发明提供的电芯中的极片的活性层在相应波长范围内具有特定的特征吸收峰，能够提高活性层的离子电导率，有效提高锂离子的脱嵌，降低电池的电化学阻抗和直流电阻，进而提高电池的循环性能和安全性能。

23、本发明提供的锂离子电池是基于如上所述的电芯制备而成，呈现了高循环性能和安全性能。

技术特征：

1.一种电芯，其特征在于，所述电芯至少包括一种极片，所述极片包括集流体和活性层；

2.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，在红外线波数2800～3200cm-1的范围内，所述活性层存在第三特征吸收峰和第四特征吸收峰，所述第三特征吸收峰的吸收透过率大于第四特征吸收峰的吸收透过率。

3.根据权利要求1或2所述的电芯，其特征在于，在红外线波数2180～2460cm-1的范围内，所述活性层存在第五特征吸收峰；在红外线波数1105～1200cm-1的范围内，所述活性层存在第六特征吸收峰。

4.根据权利要求3所述的电芯，其特征在于，所述第五特征吸收峰的吸收透过率大于所述第六特征吸收峰的吸收透过率。

5.根据权利要求4所述的电芯，其特征在于，所述第五特征吸收峰的最大吸收透过率与所述第六特征吸收峰的最大吸收透过率的差值为15％～30％。

6.根据权利要求2所述的电芯，其特征在于，在红外线波数2800～3200cm-1的范围内，d/c为36～120；其中，所述第三特征吸收峰和第四特征吸收峰的最大吸收透过率的比值为c，所述第三特征吸收峰和第四特征吸收峰的红外线波数的差值的绝对值为d。

7.根据权利要求1-6任一项所述的电芯，其特征在于，所述活性层在300℃～500℃的范围内的热失重率为0.3％～3％。

8.根据权利要求7所述的电芯，其特征在于，所述活性层在100℃～300℃的范围内的热失重曲线的斜率小于在300℃～500℃的范围内的热失重曲线的斜率。

9.根据权利要求7所述的电芯，其特征在于，所述活性层包括粘结剂，所述粘结剂的热失重温度在200℃～800℃的范围内，和/或，

10.根据权利要求1-9任一项所述的电芯，其特征在于，所述极片的氟元素含量不高于15％；

11.根据权利要求10所述的电芯，其特征在于，所述第五特征吸收峰的最大吸收透过率与所述氟元素在所述极片中的质量百分含量的比值为5～100。

12.根据权利要求1-11任一项所述的电芯，其特征在于，所述粘结剂包括酯基、碳碳双键、碳氢单键、羧基、氰基和碳碳单键中的至少一种基团；

13.一种电池，其特征在于，所述电池包括权利要求1-12任一项所述的电芯。

技术总结
本发明提供一种电芯和电池，所述电芯至少包括一种极片，所述极片包括集流体和活性层；所述极片在电池荷电状态为0％SOC时，在红外线波数1600～1750cm<supgt;‑1</supgt;的范围内，所述活性层存在第一特征吸收峰和第二特征吸收峰，所述第一特征吸收峰的吸收透过率大于第二特征吸收峰的吸收透过率；其中，B/A为15～80，优选地，B/A为30～60；所述第一特征吸收峰和第二特征吸收峰的最大吸收透过率的比值为A，所述第一特征吸收峰和第二特征吸收峰的红外线波数的差值的绝对值为B。本发明提供的电芯能够改善电池的循环性能和安全性能。

技术研发人员：全小倩,王迪,陈田田,谢继春
受保护的技术使用者：珠海冠宇电池股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/21