【技术实现步骤摘要】
一种电极极片和电化学装置
本申请涉及电池领域,具体地讲,涉及一种电极极片和电化学装置。
技术介绍
锂离子电池由于具备能量密度大、输出功率高、循环寿命长和环境污染小等优点而被广泛应用于电动汽车以及消费类电子产品中。随着锂离子电池的应用范围不断扩大,大家对锂离子电池的重量能量密度和体积能量密度的要求也越来越高。为了得到质量能量密度和体积能量密度较高的锂离子电池,通常对锂离子电池进行如下改进:(1)选择放电比容量高的正极材料或负极材料;(2)优化锂离子电池的机械设计,使其体积最小化;(3)选择高压实密度的正极极片或负极极片;(4)对锂离子电池的各部件进行减重。其中,对集流体的改进通常是选择重量较轻或厚度较小的集流体,例如可以采用打孔集流体或镀有金属层的塑料集流体等。对于采用镀有金属层的塑料集流体的极片和电池来说,虽然能量密度得以提高,但是有可能带来加工性能、安全性能和电性能等方面的一些性能劣化。要得到电化学性能好的极片和集流体,还需要很多方面的改进。为了克服现有技术之不足,特提出本专利技术。 ...
【技术保护点】
1.一种电极极片,包括集流体和设置于所述集流体至少一个表面上的电极活性材料层,其中,所述集流体包括支撑层和设置于支撑层至少一个表面上的导电层,所述导电层的单面厚度D2满足:30nm≤D2≤3μm,所述电极活性材料层包含电极活性材料、粘结剂和导电剂,且所述电极活性材料层中的导电剂在厚度方向上具有不均匀的分布,其中基于电极活性材料层的总重量,在所述电极活性材料层的内侧区域中的导电剂的重量百分含量高于电极活性材料层的外侧区域中的导电剂的重量百分含量,且所述电极活性材料层的内侧区域中的粘结剂包含丙烯酸基/丙烯酸酯基水性粘结剂。/n
【技术特征摘要】
1.一种电极极片,包括集流体和设置于所述集流体至少一个表面上的电极活性材料层,其中,所述集流体包括支撑层和设置于支撑层至少一个表面上的导电层,所述导电层的单面厚度D2满足:30nm≤D2≤3μm,所述电极活性材料层包含电极活性材料、粘结剂和导电剂,且所述电极活性材料层中的导电剂在厚度方向上具有不均匀的分布,其中基于电极活性材料层的总重量,在所述电极活性材料层的内侧区域中的导电剂的重量百分含量高于电极活性材料层的外侧区域中的导电剂的重量百分含量,且所述电极活性材料层的内侧区域中的粘结剂包含丙烯酸基/丙烯酸酯基水性粘结剂。
2.根据权利要求1所述的电极极片,所述导电层为金属导电层,所述金属导电层的材料优选铝、铜、镍、钛、银、镍铜合金、铝锆合金中的至少一种;
所述支撑层的材料选自绝缘高分子材料、绝缘高分子复合材料、导电高分子材料、导电高分子复合材料中的至少一种,
绝缘高分子材料选自聚酰胺、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、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酰对苯二胺、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中的至少一种;
绝缘高分子复合材料选自绝缘高分子材料与无机材料形成的复合材料,其中无机材料优选陶瓷材料、玻璃材料、陶瓷复合材料中的至少一种,
导电高分子材料选自聚氮化硫类高分子材料或经掺杂的共轭类高分子材料,比如聚吡咯、聚乙炔、聚苯胺、聚噻吩等中的至少一种;
导电高分子复合材料选自绝缘高分子材料与导电材料形成的复合材料,其中导电材料选自导电碳材料、金属材料、复合导电材料中的至少一种,其中导电碳材料选自碳黑、碳纳米管、石墨、乙炔黑、石墨烯中的至少一种,金属材料选自镍、铁、铜、铝或上述金属的合金中的至少一种,复合导电材料选自镍包覆的石墨粉、镍包覆的碳纤维中的至少一种;
所述支撑层的材料优选为绝缘高分子材料或绝缘高分子复合材料。
3.根据权利要求1所述的电极极片,所述支撑层的厚度D1满足:1μm≤D1≤30μm;优选1μm≤D1≤15μm;并且/或者所述支撑层的常温杨氏模量E满足:20GPa≥E≥4GPa;并且/或者所述导电层中有裂纹。
4.根据权利要求1所述的电极极片,所述导电层的单面厚度D2满足300nm≤D2≤2μm,更优选为500nm≤D...
【专利技术属性】
技术研发人员:李伟,薛庆瑞,李静,张子格,杨献伟,张扬,
申请(专利权)人:宁德时代新能源科技股份有限公司,
类型:发明
国别省市:福建;35
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