一种极片和电池的制作方法

本发明涉及电池，具体涉及一种极片以及包括该极片的电池。

背景技术：

1、锂离子电池因具有平台电压高、能量密度大、无记忆效应、寿命长等优点广泛应用于智能手机、笔记本电脑、蓝牙、穿戴设备等领域。然而在一些极端情况下，如锂离子电池遭受机械破坏(针刺、重物冲击等)时会发生内短路，发生内短路的锂离子电池在很短的时间内会放出大量的热，导致电池起火失效，具有很大的安全隐患。

技术实现思路

1、为了解决锂离子电池在受到机械破坏时会发生短路造成安全性能低的问题，本发明提供一种极片以及包括该极片的电池。本发明的极片在集流体与活性材料层之间设有两层安全涂层，该安全涂层能够使电池在受到机械破坏时，不会发生短路，从而提高电池的安全性能，并且对电池能量密度的损失很小甚至没有损失。

2、为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种极片，所述极片包括集流体、活性材料层和安全涂层，所述活性材料层位于所述集流体一侧或两侧，所述安全涂层位于所述集流体与所述活性材料层之间，所述安全涂层包括第一涂层和第二涂层，所述第一涂层位于所述集流体的表面，所述第二涂层位于所述第一涂层的表面；所述第一涂层包括第一粘结剂，所述第二涂层包括第二粘结剂，所述第一涂层中所述第一粘结剂的重量含量小于所述第二涂层中所述第二粘结剂的重量含量，且所述第一涂层的面密度小于所述第二涂层的面密度。

3、在一实例中，所述集流体包括支撑层以及位于所述支撑层至少一个表面的导电层；

4、和/或，所述支撑层包括高分子材料和/或高分子复合材料，优选地，所述支撑层包括pet、聚酰胺、聚对苯二甲酸酯、聚酰亚胺、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、芳纶、聚二甲酰苯二胺、聚丙乙烯、聚甲醛、环氧树脂、酚醛树脂、聚四氟乙烯、聚苯硫醚、聚偏氟乙烯、硅橡胶、聚碳酸酯、纤维素及其衍生物、淀粉及其衍生物、蛋白质及其衍生物、聚乙烯醇及其交联物、聚乙二醇及其交联物、聚氮化硫及其衍生物、聚吡咯、聚乙炔、聚苯胺和聚噻吩中的一种或多种；

5、和/或，所述导电层包括铝、铜、镍、钛、银、镍铜合金和铝锆合金中的一种或多种；

6、和/或，所述导电层的厚度h为30nm-3000nm。

7、本发明第二方面提供了一种电池，所述电池包括本发明第一方面所述的极片。

8、通过上述技术方案，本发明与现有技术相比至少具有以下优势：

9、(1)本发明的极片的安全性能高；

10、(2)本发明的极片的阻抗低；

11、(3)本发明的电池的安全性能高；

12、(4)本发明的电池的阻抗低；

13、(5)本发明的电池的能量密度损失小。

14、本发明的其它特点和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种极片，其特征在于，所述极片包括集流体、活性材料层和安全涂层，所述活性材料层位于所述集流体一侧或两侧，所述安全涂层位于所述集流体与所述活性材料层之间，所述安全涂层包括第一涂层和第二涂层，所述第一涂层位于所述集流体的表面，所述第二涂层位于所述第一涂层的表面；所述第一涂层包括第一粘结剂，所述第二涂层包括第二粘结剂，所述第一涂层中所述第一粘结剂的重量含量小于所述第二涂层中所述第二粘结剂的重量含量，且所述第一涂层的面密度小于所述第二涂层的面密度。

2.根据权利要求1所述的极片，其中，所述集流体包括支撑层以及位于所述支撑层至少一个表面的导电层；

3.根据权利要求1或2所述的极片，其中，以所述第一涂层的总重量为基准，所述第一粘结剂的重量含量为awt％，所述第一涂层的面密度为c，单位为mg/cm2，以所述第一涂层的总重量为基准，所述第二粘结剂的重量含量为bwt％，所述第二涂层的面密度为d，单位为mg/cm2，则所述极片满足如下关系式：2≤b/a≤16，且2≤d/c≤10；

4.根据权利要求1或2所述的极片，其中，所述第一粘结剂为水性粘结剂；优选地，所述水性粘结剂包括丙烯酸基和/或丙烯酸酯基；

5.根据权利要求1或2所述的极片，其中，所述第一涂层包括第一无机颗粒和第一导电剂，所述第一无机颗粒的中值粒径dv50为10nm-500nm；

6.根据权利要求1或2所述的极片，其中，所述第二涂层包括第二无机颗粒和第二导电剂，所述第二无机颗粒的中值粒径dv50为10nm-500nm；

7.根据权利要求1或2所述的极片，其中，所述第一涂层与所述集流体之间的剥离强度m1为1gf/mm-5gf/mm；

8.根据权利要求7所述的极片，其中，所述第一涂层的电阻率r1为0.01ω-1ω；

9.根据权利要求1所述的极片，其中，所述极片为正极片。

10.一种电池，其特征在于，所述电池包括权利要求1-9中任一项所述的极片。

技术总结
本发明涉及电池技术领域，具体涉及一种极片以及包括该极片的电池。极片包括集流体、活性材料层和安全涂层，活性材料层位于集流体一侧或两侧，安全涂层位于集流体与活性材料层之间，安全涂层包括第一涂层和第二涂层，第一涂层位于集流体的表面，第二涂层位于第一涂层的表面；第一涂层包括第一粘结剂，第二涂层包括第二粘结剂，第一涂层中第一粘结剂的重量含量小于第二涂层中第二粘结剂的重量含量，且第一涂层的面密度小于第二涂层的面密度。本发明的极片在集流体与活性材料层之间设有两层安全涂层，能够使电池在受到机械破坏时，不会发生短路，提高电池的安全性，并且对电池能量密度的损失很小甚至没有损失。

技术研发人员：杨帆,赵伟
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：2024/3/11