正极极片、电化学装置及包含其的电子装置制造方法及图纸

本申请涉及了一种正极极片、电化学装置及包含其的电子装置。正极极片包括：正极集流体；第一正极活性物质层，其包括第一正极活性物质；以及第二正极活性物质层，其包括第二正极活性物质，其中所述第一正极活性物质层设置于所述正极集流体和所述第二正极活性物质层之间，所述第一正极活性物质层形成在所述正极集流体至少一个表面上，其中所述第二正极活性物质嵌入第一正极活性物质层中并在所述第一正极活性物质层与第二正极活性物质层的交界处与所述第一正极活性物质形成连续的过渡层。本申请通过采用先涂覆两层活性物质层再一次性冷压的工艺，降低了第一正极活性物质层与第二正极活性物质层间脱离的状况，从而提升了电化学装置的安全性能。

Positive plates, electrochemical devices and electronic devices containing them

The present application relates to a positive plate, an electrochemical device and an electronic device comprising the positive plate. The cathode sheet includes: a cathode collector; a first cathode active substance layer comprising a first cathode active substance layer; and a second cathode active substance layer comprising a second cathode active substance layer, wherein the first cathode active substance layer is arranged between the cathode collector and the second cathode active substance layer, and the first cathode active substance layer is formed in the cathode set. On at least one surface of the fluid, the second positive active material is embedded in the first positive active material layer and forms a continuous transition layer with the first positive active material layer at the junction of the first positive active material layer and the second positive active material layer. This application reduces the separation between the first positive active material layer and the second positive active material layer by using the process of coating two active material layers first and then cold pressing at one time, thereby improving the safety performance of the electrochemical device.

【技术实现步骤摘要】
正极极片、电化学装置及包含其的电子装置
本申请的实施例涉及电化学装置
，更具体地，涉及正极极片和锂离子电池。
技术介绍
电化学装置(例如，锂离子电池)已伴随着科技的进步及环保要求的提高进入了我们日常的生活。随着锂离子电池的大量普及，在用户端偶尔会出现因外力刺破锂离子电池导致的安全问题，其安全性能越来越受到人们的重视，尤其是一些手机爆炸事件的持续发酵，使得包括使用者、售后端及锂离子电池生产厂商都对锂离子电池的安全性能提出了新的要求。目前改善锂离子电池安全的方法都是以牺牲锂离子电池的能量密度为代价，因此，急需提供一种在较高能量密度的条件下，能够显著提高锂离子电池安全性能的技术手段。
技术实现思路
本申请的实施例的目的之一在于提供一种正极极片，其活性物质层采用双层结构并在上下活性物质层间形成一个过渡层以提升上下活性物质层间的粘结力，进而使其电化学装置在具有较高的能量密度及良好的循环特性下，有效提升电化学装置在穿刺测试中的安全性能表现。本申请的一些实施例提供了一种正极极片，所述正极极片包括正极集流体、第一正极活性物质层及第二正极活性物质层。所述第一正极活性物质层包括第一正极活性物质。所述第二正极活性物质层包括第二正极活性物质。其中，所述第一正极活性物质层设置于所述正极集流体和所述第二正极活性物质层之间，所述第一正极活性物质层形成在所述正极集流体至少一个表面上。其中，所述第二正极活性物质嵌入所述第一正极活性物质层中并在所述第一正极活性物质层与所述第二正极活性物质层的交界处与所述第一正极活性物质形成连续的过渡层。根据本申请的一些实施例，所述第一正极活性物质层的厚度在约0.5μm～约30μm的范围内，且所述第二正极活性物质层的厚度在约30μm～约80μm的范围内。根据本申请的一些实施例，所述第一正极活性物质的体积累积90％的粒径为约30μm以下，所述体积累积90％的粒径是指，在体积基准的粒度分布中，从小粒径测起、达到体积累积90％的粒径。根据本申请的一些实施例，所述第一正极活性物质的平均粒径为约0.2μm～约15μm，且所述第一正极活性物质与所述第二正极活性物质的平均粒径的比为约1:1～约1:40。根据本申请的一些实施例，所述第一正极活性物质和所述第二正极活性物质各自独立地选自由钴酸锂、磷酸铁锂、磷酸铁钠、磷酸锰铁锂、磷酸钒锂、磷酸钒钠、磷酸钒氧锂、磷酸钒氧钠、钒酸锂、锰酸锂、镍酸锂、镍钴锰酸锂、富锂锰基材料、镍钴铝酸锂、钛酸锂及其组合所组成的群组。根据本申请的一些实施例，所述第一正极活性物质层、所述第二正极活性物质层及所述过渡层包括粘结剂，所述粘结剂选自由聚偏氟乙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯的共聚物、聚酰胺、聚丙烯腈、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸、聚丙烯酸盐、羧甲基纤维素钠、聚乙烯呲咯烷酮、聚乙烯醚、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯、聚六氟丙烯、丁苯橡胶及其组合所组成的群组。根据本申请的一些实施例，所述第一正极活性物质层的所述粘结剂的含量以所述第一正极活性物质层的总重量计为约1.5重量％～约6重量％，所述第二正极活性物质层的所述粘结剂的含量以所述第二正极活性物质层的总重量计为约0.5重量％～约4重量％。根据本申请的一些实施例，所述第一正极活性物质层的所述粘结剂的含量大于所述第二正极活性物质层的所述粘结剂的含量。根据本申请的一些实施例，所述过渡层的所述粘结剂的含量大于所述第一正极活性物质层和所述第二正极活性物质层的所述粘结剂的含量。根据本申请的一些实施例，所述第一正极活性物质层包括第一导电剂，以及所述第二正极活性物质层包括第二导电剂，其中所述第一导电剂及所述第二导电剂各自独立地选自由碳纳米管、导电炭黑、乙炔黑、石墨烯、科琴黑及其组合所组成的群组。根据本申请的一些实施例，所述第一导电剂的含量以所述第一正极活性物质层的总重量计为约0.5重量％～约5重量％，及所述第二导电剂的含量以所述第二正极活性物质层的总重量计为约0.5重量％～约5重量％。根据本申请的一些实施例，所述第一导电剂的比表面积与所述第一正极活性物质的比表面积的比值约小于或等于11。根据本申请的一些实施例，所述第一正极活性物质的比表面积为约0.2m2/g至约18m2/g。本申请的一些实施例提供了一种电化学装置，其包括上述实施例中所述的正极极片。本申请的一些实施例提供了一种电子装置，其包括上述实施例中所述的电化学装置。附图说明在下文中将简要地说明为了描述本申请实施例或现有技术所必要的附图以便于描述本申请的实施例。显而易见地，下文描述中的附图仅只是本申请中的部分实施例。对本领域技术人员而言，在不需要创造性劳动的前提下，依然可以根据这些附图中所例示的结构来获得其他实施例的附图。图1是采用双重冷压制程的正极极片的结构示意图。图2是根据本申请一些实施例的正极极片的结构示意图。图3是根据本申请实施例的正极极片的电子显微镜的横截面放大图。图4是根据本申请实施例的正极极片经过剥离测试后的电子显微镜的横截面放大图。图5是未经过任何冷压处理的正极极片的电子显微镜的横截面放大图。具体实施方式本申请的实施例将会被详细的描示在下文中。在本申请说明书全文中，将相同或相似的组件以及具有相同或相似的功能的组件通过类似附图标记来表示。在此所描述的有关附图的实施例为说明性质的、图解性质的且用于提供对本申请的基本理解。本申请的实施例不应该被解释为对本专利技术的限制。在本说明书中，除非经特别指定或限定之外，相对性的用词例如：“中央的”、“纵向的”、“侧向的”、“前方的”、“后方的”、“右方的”、“左方的”、“内部的”、“外部的”、“较低的”、“较高的”、“水平的”、“垂直的”、“高于”、“低于”、“上方的”、“下方的”、“顶部的”、“底部的”以及其衍生性的用词(例如“水平地”、“向下地”、“向上地”等等)应该解释成引用在讨论中所描述或在附图中所描示的方向。这些相对性的用词仅用于描述上的方便，且并不要求将本申请以特定的方向建构或操作。另外，有时在本文中以范围格式呈现量、比率和其它数值。应理解，此类范围格式是用于便利及简洁起见，且应灵活地理解，不仅包含明确地指定为范围限制的数值，而且包含涵盖于所述该范围内的所有个别数值或子范围，如同明确地指定每一数值及子范围一般。再者，为便于描述，“第一”、“第二”、“第三”等等可在本文中用于区分一个图或一系列图的不同组件。除非经特别指定或限定之外，“第一”、“第二”、“第三”等等不意欲描述对应组件。如本文中所使用，术语“约”用以描述及说明小的变化。当与事件或情形结合使用时，所述术语可指代其中事件或情形精确发生的例子以及其中事件或情形极近似地发生的例子。举例来说，当结合数值使用时，术语可指代小于或等于所述数值的±10％的变化范围，例如小于或等于±5％、小于或等于±4％、小于或等于±3％、小于或等于±2％、小于或等于±1％、小于或等于±0.5％、小于或等于±0.1％、或小于或等于±0.05％。另外，有时在本文中以范围格式呈现量、比率和其它数值。应理解，此类范围格式是用于便利及简洁起见，且应灵活地理解，不仅包含明确地指定为范围限制的数值，而且包含涵盖于所述范围内的所有个别数值或子范围，如同明确地指定每一数值及子范围一般。本申请的实施例通过提供一种正极极片，其活性物质层采用双层结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种正极极片，其包括：正极集流体；第一正极活性物质层，其包括第一正极活性物质；以及第二正极活性物质层，其包括第二正极活性物质，其中所述第一正极活性物质层设置于所述正极集流体和所述第二正极活性物质层之间，所述第一正极活性物质层形成在所述正极集流体的至少一个表面上，其中所述第二正极活性物质嵌入所述第一正极活性物质层中并在所述第一正极活性物质层与所述第二正极活性物质层的交界处与所述第一正极活性物质形成连续的过渡层。

【技术特征摘要】
1.一种正极极片，其包括：正极集流体；第一正极活性物质层，其包括第一正极活性物质；以及第二正极活性物质层，其包括第二正极活性物质，其中所述第一正极活性物质层设置于所述正极集流体和所述第二正极活性物质层之间，所述第一正极活性物质层形成在所述正极集流体的至少一个表面上，其中所述第二正极活性物质嵌入所述第一正极活性物质层中并在所述第一正极活性物质层与所述第二正极活性物质层的交界处与所述第一正极活性物质形成连续的过渡层。2.根据权利要求1所述的正极极片，其中所述第一正极活性物质层的厚度在0.5μm～30μm的范围内，且所述第二正极活性物质层的厚度在30μm～80μm的范围内。3.根据权利要求1所述的正极极片，其中所述第一正极活性物质的体积累积90％的粒径为30μm以下。4.根据权利要求1所述的正极极片，其中所述第一正极活性物质的平均粒径为0.2μm～15μm，且所述第一正极活性物质和所述第二正极活性物质的平均粒径的比为1:1～1:40。5.根据权利要求1所述的正极极片，其中所述第一正极活性物质和所述第二正极活性物质各自独立地选自由钴酸锂、磷酸铁锂、磷酸铁钠、磷酸锰铁锂、磷酸钒锂、磷酸钒钠、磷酸钒氧锂、磷酸钒氧钠、钒酸锂、锰酸锂、镍酸锂、镍钴锰酸锂、富锂锰基材料、镍钴铝酸锂、钛酸锂及其组合所组成的群组。6.根据权利要求1所述的正极极片，其中所述第一正极活性物质层、所述第二正极活性物质层及所述过渡层包括粘结剂，所述粘结剂选自由聚偏氟乙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯的共聚物、聚酰胺、聚丙烯腈、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸、聚丙烯酸盐、羧甲基纤维素钠、聚乙烯呲咯烷酮、聚乙烯醚...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟华炜，林超旺，杨帆，苏义松，
申请(专利权)人：宁德新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35