正极极片、二次电池和电子设备的制作方法

本申请涉及电池，具体涉及一种正极极片、二次电池和电子设备。

背景技术：

1、以锂离子电池为代表的二次电池由于具备高能量密度，长循环寿命，高安全性，快速充电能力等特性而被广泛应用于数码电子产品，储能，无人机，电动工具，电动车等产品上，对电池的能量密度提出了更高要求。通过提高电极极片的压实密度是提高电池能量密度的有效办法，但是正极极片的压实密度偏高的情况下，正极极片容易出现脆断的问题，导致在后续的加工过程中出现断裂，同时高压实密度下正极活性材料颗粒易被压碎，导致高温下和电解液发生副反应，高温性能恶化。因此，需要改善正极极片的脆断问题和正极活性材料颗粒破碎问题。

技术实现思路

1、本申请提供了一种正极极片、二次电池和电子设备，旨在通过减少辊压过程中正极活性材料对集流体的破坏，改善正极极片的脆断问题和正极活性材料颗粒破碎问题。

2、第一方面，本申请提供了一种正极极片，包括集流体，和设置于所述集流体至少一侧的正极膜层；所述正极膜层包括正极活性材料、粘结剂和苯磺酰肼类添加剂。

3、根据本申请，正极膜层中的苯磺酰肼类添加剂中苯磺酰肼基团与粘结剂具有良好的亲和性，可以改善正极膜层中粘结剂的分布，减少正极活性材料表面粘结剂的覆盖程度，且苯磺酰肼类添加剂分布于正极活性材料周围，从而降低正极活性材料之间的摩擦力，有利于改善正极活性材料在辊压以及后续处理(如卷绕)过程中的滑移，降低正极活性材料对集流体的破坏，从而有效改善正极极片的脆断问题和正极活性材料颗粒破碎问题。

4、在一些实施方式中，所述正极活性材料的体积分布粒径dv501和所述苯磺酰肼类添加剂的平均粒径d2满足：0.3≤d2/dv501≤1.5；可选的，满足：0.5≤d2/dv501≤1.0。

5、在一些实施方式中，所述正极活性材料的体积粒径分布dv101和dv501满足：0.25≤dv101/dv501≤0.5；可选的，满足：0.33≤dv101/dv501≤0.45。

6、在一些实施方式中，所述正极活性材料的体积粒径分布满足：8μm≤dv501≤24μm。

7、在一些实施方式中，所述苯磺酰肼类添加剂包括单苯磺酰肼类添加剂、氧代双苯磺酰肼类添加剂中的至少一种。

8、在一些实施方式中，所述单苯磺酰肼类添加剂包括苯磺酰肼、对甲苯磺酰肼、苯磺酰氨基脲、对甲苯磺酰氨基脲中的至少一种。

9、在一些实施方式中，所述氧代双苯磺酰肼类添加剂包括4,4'-氧代双苯磺酰肼、4,4'-氧代双苯磺酰氨基脲中至少一种。

10、在一些实施方式中，所述粘结剂的结晶度为35％～55％。

11、在一些实施方式中，所述苯磺酰肼类添加剂包括氧代双苯磺酰肼类添加剂。

12、在一些实施方式中，所述粘结剂包括聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、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。

13、在一些实施方式中，所述正极膜层满足以下条件中的至少一者：

14、(1)所述苯磺酰肼类添加剂在正极膜层中的质量百分含量为0.05％～2％；可选为0.05％～0.5％；

15、(2)所述正极活性材料在正极膜层中的质量百分含量为90％～99％；

16、(3)所述粘结剂在正极膜层中的质量百分含量为0.5％～5％。

17、在一些实施方式中，所述正极极片的压实密度≥4.2g/cm3；可选的，所述正极极片的压实密度为4.2g/cm3～4.4g/cm3。

18、在一些实施方式中，所述正极膜层的面密度≥280mg/1540.25mm2；可选的，所述正极膜层的面密度为280mg/1540.25mm2～330mg/1540.25mm2。

19、在一些实施方式中，正极极片包括仅在正极集流体单侧设置正极膜层的单面区域，和在正极集流体两侧均设置正极膜层的双面区域。其中，单面区域的正极活性材料比表面积记为b1，双面区域的正极活性材料比表面积记为b2，满足1.1≤b2/b1≤1.4。

20、在一些实施方式中，所述集流体的厚度为7μm～12μm；可选的，所述集流体的厚度为8μm～12μm。

21、在一些实施方式中，所述集流体与所述正极膜层之间的粘结力≥25n/m。

22、第二方面，本申请提供了一种二次电池，包括：根据第一方面任一实施方式所述的正极极片。

23、第三方面，本申请提供了一种电子设备，包括：根据第二方面任一实施方式所述的二次电池。

技术特征：

1.一种正极极片，其特征在于，包括集流体，和设置于所述集流体至少一侧的正极膜层；所述正极膜层包括正极活性材料、粘结剂和苯磺酰肼类添加剂。

2.根据权利要求1所述的正极极片，其特征在于，所述正极活性材料的体积分布粒径dv501和所述苯磺酰肼类添加剂的平均粒径d2满足：0.3≤d2/dv501≤1.5。

3.根据权利要求2所述的正极极片，其特征在于，所述正极活性材料的体积粒径分布dv101和dv501满足：0.25≤dv101/dv501≤0.5。

4.根据权利要求3所述的正极极片，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的正极极片，其特征在于，所述苯磺酰肼类添加剂包括单苯磺酰肼类添加剂、氧代双苯磺酰肼类添加剂中的至少一种。

6.根据权利要求5所述的正极极片，其特征在于，

7.根据权利要求1所述的正极极片，其特征在于，所述粘结剂满足以下条件中的至少一者：

8.根据权利要求1至7中任一项所述的正极极片，其特征在于，所述正极膜层满足以下条件中的至少一者：

9.根据权利要求1至7中任一项所述的正极极片，其特征在于，

10.一种二次电池，其特征在于，包括：根据权利要求1～9任一项所述的正极极片。

11.一种电子设备，其特征在于，包括：根据权利要求10所述的二次电池。

技术总结
本申请提供一种正极极片、二次电池和电子设备，该正极极片，包括集流体，和设置于所述集流体至少一侧的正极膜层；所述正极膜层包括正极活性材料、粘结剂和苯磺酰肼类添加剂。正极膜层中的苯磺酰肼类添加剂可以改善正极膜层中粘结剂的分布，减少正极活性材料表面粘结剂的覆盖程度，且苯磺酰肼类添加剂分布于正极活性材料周围，从而降低正极活性材料之间的摩擦力，有利于改善正极活性材料在辊压以及后续处理过程中的滑移，降低正极活性材料对集流体的破坏，从而有效改善正极极片的脆断问题和正极活性材料颗粒破碎问题。

技术研发人员：蔡小虎
受保护的技术使用者：东莞新能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17