正极极片及含有该正极极片的锂离子电池制造技术

本申请提供一种正极极片及含有该正极极片的锂离子电池。所述正极极片包括：集流体；以及高分子涂层，设置在所述集流体的两个相对的表面上；所述高分子涂层包括高分子化合物，所述高分子化合物含有极性基团。利用本申请的正极极片制备得到的锂离子电池，遇到针刺、挤压等不正当使用时，高分子涂层能够保护集流体，可以降低集流体的延展，减少毛刺、披风等的产生，并在铝箔表面形成相应的保护层，从而阻止了正极集流体与负极活性物质层发生接触，可以有效避免正极集流体与负极活性物质层发生短路现象，改善了锂离子电池穿钉失效的问题，从而提高了锂离子电池的安全性。

【技术实现步骤摘要】
正极极片及含有该正极极片的锂离子电池
本申请属于电池领域，具体涉及一种正极极片及含有该正极极片的锂离子电池。
技术介绍
安全是产品最重要的品质，不安全的产品，无任何实用价值。在现有技术中，一般是通过改变电芯结构或者加厚隔离膜的陶瓷涂层来改善电芯的安全性能。其中，电芯马甲结构主要是通过增加Cu箔-Al箔短路分担电芯能量从而降低短路功率；加厚陶瓷涂层主要是通过减少热扩散来降低短路失效风险。但是，这些手段对穿钉的提升效果有限，穿钉通过率较低，无法从根本上解决穿钉过程中的正极片集流体与负极活性物质之间的短路。为此，急需一种能够提高锂离子电池穿钉通过率的技术方案。
技术实现思路
本申请要解决的问题本申请的目的在于提供一种正极极片及含有该正极极片的锂离子电池。利用本申请的正极极片制备得到的锂离子电池，能够解决锂离子电池穿钉失效的问题，且具有更高的安全性。用于解决问题的方案本申请提供一种正极极片，包括集流体；以及高分子涂层，设置在所述集流体的两个相对的表面上；所述高分子涂层包括高分子化合物，所述高分子化合物含有极性基团。根据本申请的正极极片，所述极性基团包括羧基、酯基、胺基、氰基、羟基、烯基中的一种或两种以上的组合。根据本申请的正极极片，所述高分子化合物包括苯乙烯、丁二烯、聚乙烯、丙烯酸酯、聚丙烯酸、丙烯腈、丙烯腈多元共聚物、聚酰胺、聚亚酰胺、聚偏氟乙烯及其改性物中的一种或两种以上的组合。根据本申请的正极极片，所述高分子涂层的厚度为0.1μm至3μm。根据本申请的正极极片，所述高分子涂层的厚度为1μm至2μm。根据本申请的正极极片，所述高分子涂层与集流体的粘结力大于20N。根据本申请的正极极片，所述集流体的表面粗糙度大于0.025μm。根据本申请的正极极片，所述集流体的表面上有金属氧化物层。根据本申请的正极极片，所述高分子涂层上设置有正极活性物质层，所述正极活性物质层包括正极活性物质，所述正极活性物质的中值粒径D50的范围为5～25μm。本申请还提供一种锂离子电池，包括：正极极片；负极极片；隔离膜，所述隔离膜设置于所述正极极片和所述负极极片之间；以及电解液；并且，所述正极极片为根据本申请的正极极片。根据本申请的锂离子电池，所述锂离子电池为卷绕型锂离子电池。本申请的效果利用本申请的正极极片制备得到的锂离子电池，遇到针刺、挤压等不正当使用时，高分子涂层能够保护集流体，可以降低集流体的延展，减少毛刺、披风等的产生。另外，由于高分子涂层在集流体表面，可以阻止了正极集流体与负极活性物质层发生接触，可以有效避免正极集流体与负极活性物质层发生短路现象，改善了锂离子电池穿钉失效的问题，从而提高了锂离子电池的安全性。附图说明包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本申请的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本申请的原理。图1示出了本申请一实施方式的正极极片的结构示意图；图2示出了集流体的两个相对的表面未设置高分子涂层时电池经穿钉实验后的结果示意图；图3示出了集流体的两个相对的表面设置高分子涂层时电池经穿钉实验后的结果示意图。附图标记说明：1：正极极片；11：正极活性物质层；12：正极集流体；13：高分子涂层；2：负极极片；21：负极活性物质层；22：负极集流体；3：隔离膜；4：钉子。具体实施方式以下将参考附图详细说明本申请的各种示例性实施例、特征和方面。在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。另外，为了更好地说明本申请，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本申请同样可以实施。在另外一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、器材和步骤未作详细描述，以便于凸显本申请的主旨。本文中用于修饰数值的术语“约”表示在该值周围的限定范围。如果“X”为值，“约X”将通常表示0.95X-1.05X的值。对“约X”的任何提及具体表示至少值X、0.95X、0.96X、0.97X、0.98X、0.99X、1.01X、1.02X、1.03X、1.04X和1.05X。因此，“约X”意图教导和提供对于例如“0.98X”的要求限定的书面描述支持。当量“X”仅包括全部整数值时，“约X”表示从(X-1)到(X+1)。在这种情况下，本文中所使用的“约X”具体表示至少值X、X-1、和X+1。当向数值范围的开头部分应用“约”时，其适用于所述数值的两个端点。因此，“约5-20％”等同于“从约5％到约20％”。因此，“约7、9、或11％”等同于“约7％、约9％、或约11％”。<第一实施方式>本申请的专利技术人发现，在正极极片中，在正极集流体的两个相对的表面上设置高分子涂层，可以保护正极集流体在穿钉过程中不裸露，不与负极活性物质层及负极集流体接触。当电池在发生针刺、挤压等不正当使用时，能够降低正极集流体的延展，减少毛刺、披风等的产生，从而阻止了正极集流体与负极活性物质层进行接触，可以有效避免正极集流体与负极活性物质层接触而发生短路现象，改善了锂离子电池的穿钉失效问题，从而提高了电池的安全性。本申请中所称“毛刺”为表面出现的余屑、极细小的颗粒或尖锐凸起。本申请中所称“披风”为表面上的薄片状金属突出物。本申请的第一实施方式提供的一种正极极片1，如图1所示，所述正极极片1具体包括：正极集流体12；以及，高分子涂层13，高分子涂层13形成于正极集流体12的两个相对的表面上。本申请所称“高分子”是指以共价键连接的有机大分子化合物，分子量为10000以上。在一些实施方案中，本申请的高分子涂层13包括高分子化合物。一般而言，可以由包括高分子化合物的原料制备得到浆料，进而设置在正极集流体12的两个相对的表面上，从而得到本申请的正极极片1。本申请的高分子化合物可以是水性的也可以是油性的。本申请的高分子涂层13与正极集流体12的粘结能力强，其粘结力≥20N。所采用的高分子化合物可以含有一个或多个极性基团。示例性的极性基团可以包括羧基、酯基、胺基、氰基、羟基、烯基或者其它类似的基团等。高分子涂层13与正极集流体12的粘结能力强，一方面是由于正极集流体12的铆接作用，另一方面是由于高分子化合物的极性基团与正极集流体12相互作用，可以保证高分子涂层13与正极集流体12的粘结效果。极性基团可以直接与正极集流体12表面粘结，无需额外借助粘结剂。特别的，由于高分子涂层13与正极活性物质层11(如图3中所示)中的粘结剂也存在分子间作用力或者化学键；并且高分子涂层13的官能团可以与正极颗粒进行化学键或者分子间作用力的结合。因此，本申请的高分子涂层13还可以增加正极活性物质层11的粘结力。本申请的高分子涂层13中可以不添加导电剂。这主要是由于本申请的高分子涂层13很薄，正极导电颗粒在冷压过程中可以压过高分子涂层直接与正极集流体接触高分子涂层中，因此其导电能力可以得到保证。另外，如图2所示，由于在穿钉过程中可能会发生正极活性物质层11从正极集流体12上剥离的现象，导致正极集流体12和负极活性物质层21直接接触，进而发生短路。而本申请的高分子涂层13与负极活性物质层21的电阻在100毫欧以上(将正极集流体12与负极活性物质层21叠在一起，1M本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种正极极片，包括：集流体；以及高分子涂层，设置在所述集流体的两个相对的表面上；所述高分子涂层包括高分子化合物，所述高分子化合物含有极性基团。

【技术特征摘要】
1.一种正极极片，包括：集流体；以及高分子涂层，设置在所述集流体的两个相对的表面上；所述高分子涂层包括高分子化合物，所述高分子化合物含有极性基团。2.根据权利要求1所述的正极极片，其中所述极性基团包括羧基、酯基、胺基、氰基、羟基、烯基中的一种或两种以上的组合。3.根据权利要求1所述的正极极片，所述高分子化合物包括苯乙烯、丁二烯、聚乙烯、丙烯酸酯、聚丙烯酸、丙烯腈、丙烯腈多元共聚物、聚酰胺、聚亚酰胺、聚偏氟乙烯共聚物中的一种或两种以上的组合。4.根据权利要求1所述的正极极片，所述高分子涂层的厚度为0.1μm至3μm。5.根据权利要求1所述的正极极片，所述高分子涂层...

【专利技术属性】
技术研发人员：林超旺，杨帆，钟华炜，苏义松，屈长明，张晓振，
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