一种电极极片及二次电池制造技术

本发明专利技术涉及电化学领域，特别是涉及一种电极极片及包含该电极极片的二次电池。本发明专利技术提供一种电极极片，所述电极极片包括集流体、位于集流体至少一个表面上的第一活性物质层、和位于第一活性物质层上的第二活性物质层，电极极片还包括至少一个过渡层，过渡层包含导电材料，导电材料的比表面积为40 m

Electrode plate and secondary battery

【技术实现步骤摘要】
一种电极极片及二次电池
本专利技术涉及电化学领域，特别是涉及一种电极极片及包含该电极极片的二次电池。
技术介绍
二次电池应用于电动车，其很重要的一点是寿命问题，目前对于二次电池的寿命改善，主要是通过降低压密，提高电极吸液能力，或通过加入更高含量的电解液，来保证循环过程中电极中的电解液含量，但降低压密将导致电芯的能量密度偏低，且颗粒间距离增加可能导致接触变差影响电子传导，加入更高含量的电解液则会增加电芯内压，导致膨胀问题，影响电芯安全性能，另外电解液增加也会导致电芯物料成本增加。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种电极极片及包含该电极极片的二次电池，所述电池能同时兼顾良好的循环性能及动力学性能。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术第一方面提供一种电极极片，所述电极极片包括集流体、位于集流体至少一个表面上的第一活性物质层、和位于第一活性物质层上的第二活性物质层，所述电极极片还包括至少一个过渡层，所述过渡层包含导电材料，所述导电材料满足40m2/g≤比表面积BET≤100m2/g；优选的，所述导电材料满足50m2/g≤比表面积BET≤80m2/g。本专利技术第二方面提供一种二次电池，包括本专利技术第一方面的电极极片。相对于现有技术，本专利技术的有益效果为：本专利技术的电极极片包括双活性物质层，大幅提高了电池的能量密度，且有效解决了涂布过程中活性物质层开裂的问题；同时所述电极极片还设置有过渡层，且过渡层中采用的导电剂具有特定范围的比表面积，大幅提高了过渡层吸收电解液的能力，该过渡层在极片中作为电解液的存储层，保证了活性离子在极片中的液相传输良好，改善了电池的动力学性能，同时其较高的电解液保持能力也可以在电池循环过程中保证极片中的电解液含量，防止由于极片膨胀导致电解液被挤出而导致的电解液断桥及随后电池的循环跳水。附图说明图1为本专利技术实施例1的负极极片示意图；图2为本专利技术实施例6的负极极片示意图；图3为本专利技术实施例7的负极极片示意图。具体实施方式下面详细说明本专利技术的电极极片及二次电池。本专利技术第一方面提供一种电极极片，所述电极极片包括集流体、位于集流体至少一个表面上的第一活性物质层、和位于第一活性物质层上的第二活性物质层，所述电极极片还包括至少一个过渡层，所述过渡层包含导电材料，所述导电材料满足40m2/g≤BET≤100m2/g。为了提高电池的能量密度，通常采用的办法是增加活性物质层的厚度，但活性物质层的厚度过大会导致两个问题，第一是由于涂布厚度增加，导致活性物质层在烘干过程中溶剂挥发路径变长，活性物质颗粒由于溶剂挥发导致产生的应力会由于路径变长而增加，从而导致极片烘干后表面出现开裂现象，第二是由于活性物质层厚度增加，电解液对活性物质层的浸润路径变长，内层活物质颗粒的浸润需要更长的时间，另外由于厚度增加会导致活性物质层孔隙曲折度增加，内侧浸润困难，影响电池性能。专利技术人经过大量研究发现，当极片采用双活性物质层时，可有效改善活性物质层开裂问题，主要是因为通过双层涂布，先涂一层活物质，在干燥后涂布第二层活物质，降低了极片烘干过程中活性物质层的内应力，从而可以解决涂布重量增加导致的开裂问题，同时，本专利技术的极片还设置有过渡层，且过渡层中选用的导电剂的比表面积(BET)控制在特定范围内，提高了过渡层的吸液能力，电池的循环性能得到大幅提升。专利技术人研究发现，当导电材料的比表面积(BET)小于40m2/g时，其对电解液的吸收能力较弱，无法满足较好的电解液吸收和保持能力，对电芯性能的改善有限；当导电材料的比表面积(BET)大于100m2/g时，由于比表面积过大，搅拌过程很难均匀分散，导致部分导电剂存在团聚现象，影响过渡层的涂布过程以及极片中过渡层物质分布一致性，从而影响极片一致性，影响电芯性能发挥。在本专利技术一些实施方式中，所述导电材料满足：40m2/g≤比表面积BET≤100m2/g、50m2/g≤比表面积BET≤80m2/g、40m2/g≤比表面积BET≤45m2/g、45m2/g≤比表面积BET≤50m2/g、50m2/g≤比表面积BET≤55m2/g、55m2/g≤比表面积BET≤60m2/g、60m2/g≤比表面积BET≤65m2/g、65m2/g≤比表面积BET≤70m2/g、70m2/g≤比表面积BET≤75m2/g、75m2/g≤比表面积BET≤80m2/g、80m2/g≤比表面积BET≤85m2/g、85m2/g≤比表面积BET≤90m2/g、90m2/g≤比表面积BET≤95m2/g、或95m2/g≤比表面积BET≤100m2/g。优选地，所述导电材料满足50m2/g≤BET≤80m2/g。在本专利技术一些实施方式中，所述导电材料还满足150ml/g≤吸油值≤300ml/g，吸油值主要受材料比表面积、材料孔隙分布影响。在本专利技术一些实施方式中，所述导电材料满足：150ml/g≤吸油值≤300ml/g、180ml/g≤吸油值≤250ml/g、150ml/g≤吸油值≤160ml/g、160ml/g≤吸油值≤170ml/g、170ml/g≤吸油值≤180ml/g、180ml/g≤吸油值≤190ml/g、190ml/g≤吸油值≤200ml/g、200ml/g≤吸油值≤210ml/g、210ml/g≤吸油值≤220ml/g、220ml/g≤吸油值≤230ml/g、230ml/g≤吸油值≤240ml/g、240ml/g≤吸油值≤250ml/g、250ml/g≤吸油值≤260ml/g、260ml/g≤吸油值≤270ml/g、270ml/g≤吸油值≤280ml/g、280ml/g≤吸油值≤290ml/g、或290ml/g≤吸油值≤300ml/g。优选地，所述导电材料满足180ml/g≤吸油值≤250ml/g。在本专利技术一些实施方式中，所述导电材料满足：10％≤孔隙率≤40％、10％≤孔隙率≤20％、20％≤孔隙率≤30％、或30％≤孔隙率≤40％。在本专利技术一些实施方式中，所述导电材料可选自支链状导电剂、一维链状导电剂、二维片状导电剂、高分子导电剂、炭黑导电剂、石墨导电剂中的一种或几种。所述支链状导电剂可以是包括但不限于超导炭黑、乙炔黑、科琴黑等中的一种或几种；所述一维链状导电剂可以是包括但不限于碳纳米管CNTs、碳纤维VGCF等中的一种或几种；所述二维片状导电剂可以是包括但不限于片状石墨、石墨烯等中的一种或几种；所述高分子导电剂可以是包括但不限于聚乙炔、聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺、聚苯撑、聚苯撑乙烯和聚双炔等中的一种或几种。在本专利技术一些实施方式中，所述导电材料在过渡层中所占的质量百分比为30％～90％。例如，所述导电材料所占的质量百分比可以为30％～90％、30％～40％、40％～50％、50％～60％、60％～70％、70％～80％、或80％～90％。优选地，所述导电材料在过渡层中所占的质量百分比为40％-80％。在本专利技术一些实施方式中，所述过渡层还包括粘结剂。...

【技术保护点】
1.一种电极极片，所述电极极片包括集流体、位于集流体至少一个表面上的第一活性物质层、和位于第一活性物质层上的第二活性物质层，所述电极极片还包括至少一个过渡层，所述过渡层包含导电材料，所述导电材料满足40m

【技术特征摘要】
1.一种电极极片，所述电极极片包括集流体、位于集流体至少一个表面上的第一活性物质层、和位于第一活性物质层上的第二活性物质层，所述电极极片还包括至少一个过渡层，所述过渡层包含导电材料，所述导电材料满足40m2/g≤BET≤100m2/g；优选地，所述导电材料满足50m2/g≤BET≤80m2/g。


2.如权利要求2所述的电极极片，其特征在于，所述集流体与第一活性物质层之间设有过渡层；
和/或，所述第一活性物质层与第二活性物质层之间设有过渡层。


3.如权利要求1所述的电极极片，其特征在于，所述导电材料满足150ml/g≤吸油值≤300ml/g；优选地，所述导电材料满足180ml/g≤吸油值≤250ml/g。


4.如权利要求1所述的电极极片，其特征在于，所述导电材料满足10％≤孔隙率≤40％。


5.如权利要求1所述的电极极片，其特征在于，所述导电材料选自支链状导电剂、一维链状导电剂、二维片状导电剂、高分子导电剂、炭黑导电剂、石墨导电剂中的一种或几种；
和/或，所述导电材...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭明奎，王耀辉，黄亚萍，
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