本申请提供了一种电化学装置和电子装置，电化学装置包括正极，正极包括集流体，集流体包括设置有活性物质的涂覆区和未设置活性物质的未涂覆区；未涂覆区至少部分设置有绝缘层，绝缘层包括粘结剂、无机颗粒和流平剂，绝缘层中的火山口状凸起数量为0个/cm2至0.25个/cm2。本申请能够消除或降低了绝缘层中火山口状凸起的数量，并能使绝缘层与集流体之间具有良好的粘结力，从而提高电化学装置的安全性能。能。能。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种电化学装置和电子装置
[0001]本申请涉及电化学
，具体涉及一种电化学装置和电子装置。
技术介绍
[0002]锂离子电池具有比能量大、工作电压高、自放电率低、体积小、重量轻等特点，广泛应用于电能储存、便携式电子设备和电动汽车等各个领域。
[0003]锂离子电池通常包括正极、负极和隔离膜，隔离膜位于正极和负极之间。正极中通常包含集流体、活性物质层以及绝缘层，其中绝缘层通常设置于集流体表面未设置活性物质层的区域，以提高正极整体的绝缘性能。专利技术人研究发现，在集流体表面涂布绝缘层时，常会形成图1所示的火山口状凸起，这些火山口状凸起会影响绝缘层与集流体之间的粘结力，进而影响锂离子电池的性能。
技术实现思路
[0004]本申请的目的在于提供一种电化学装置和电子装置，以减少或消除绝缘层中的火山口状凸起，从而提高电化学装置的性能。
[0005]需要说明的是，以下内容中，以锂离子电池作为电化学装置的例子来解释本申请，但是本申请的电化学装置并不仅限于锂离子电池。
[0006]具体技术方案如下：
[0007]本申请的第一方面提供了一种电化学装置，其包括正极，正极包括集流体，集流体包括设置有活性物质的涂覆区和未设置活性物质的未涂覆区；未涂覆区至少部分设置有绝缘层，绝缘层包括粘结剂、无机颗粒和流平剂，绝缘层中的火山口状凸起数量为0个/cm2至0.25个/cm2。
[0008]本申请的电化学装置中，正极的集流体的表面设置有活性物质的区域可以称为涂覆区，集流体的表面未设置有活性物质的区域称为未涂覆区。可以在上述未涂覆区至少部分设置绝缘层，并且可以采用不同的设置方式，例如可以包括但不限于：将绝缘层设置在电极的沿长度方向上的两侧，将绝缘层设置在电极的起始端侧，将绝缘层设置在电极的收尾端侧。上述设置方式可以单独采用，也可以组合采用。所说的起始端和收尾端可以指在卷绕结构的锂离子电池中，卷绕结构的起始端和收尾端。
[0009]所说的火山口状凸起呈现出中间凹陷四周凸起状，可能是在绝缘层形成过程中受绝缘层浆料的组分含量影响产生的，对绝缘层的平整性以及与绝缘层集流体之间的粘结力均有影响。本申请的正极中包括粘结剂、无机颗粒和流平剂，火山口状凸起数量为0个/cm2至0.25个/cm2，能够使绝缘层具有更高的平整性，还能提升绝缘层与集流体之间粘结力，从而提高锂离子电池的安全性能。
[0010]在本申请的一种实施方案中，绝缘层最大厚度与最小厚度之差不大于3μm。通过控制绝缘层最大厚度与最小厚度之差不大于3μm，减少或消除了绝缘层中火山口状凸起的数量，并且使绝缘层更加平整，更有利于绝缘层与集流体之间粘结力的提升。
[0011]在本申请的一种实施方案中，所述流平剂为分子量不高于50000的聚合物。例如分子量不高于50000的烯烃聚合物、硅氧烷聚合物、烯酸酯聚合物、醇聚合物或醚聚合物。通过控制流平剂的分子量在上述范围内，能够使流平剂与粘结剂相互作用，提高绝缘层浆料的流平性，从而使火山口状的凸起流平，从而消除或降低绝缘层中火山口状凸起的数量。在本申请的一种实施方案中，流平剂可以包括含氧丙烯烃聚合物、硅氧烷聚合物、丙烯酸酯聚合物、丙烯醇聚合物或乙二醚聚合物中的至少一种，上述流平剂的分子量也可以不高于50000。
[0012]在本申请的一种实施方案中，流平剂可以包括聚乙氧基丙氧基丙烯烃、聚硅氧烷、聚丙烯酸甲酯或聚丙烯醇或聚乙二醚中的至少一种，上述流平剂的分子量也可以不高于50000。
[0013]在本申请的一种实施方案中，所述绝缘层的覆盖度不低于95％。通过控制绝缘层覆盖所述未涂覆区的覆盖度不低于95％，能够使正极具有更高的绝缘性能。
[0014]在本申请的一种实施方案中，粘结剂的重均分子量为100000至2000000，优选为300000至800000。不限于任何理论，通过控制粘结剂的重均分子量在上述范围内，能够使流平剂与粘结剂相互作用，提高绝缘层浆料的流平性，从而使火山口状的凸起流平，从而减少或消除绝缘层中火山口状凸起的数量。
[0015]在本申请的一种实施方案中，粘结剂可以包括丙烯烃类衍生物的共聚物、聚丙烯酸酯、丙烯腈多元共聚物或羧甲基纤维素盐中的至少一种。粘结剂的加入能够提高绝缘层的粘性，从而提高绝缘层与集流体之间的粘结力。
[0016]在本申请的一种实施方案中，粘结剂可以包括丙烯腈、丙烯酸盐、丙烯酰胺和丙烯酸酯中的至少一种单体聚合形成的聚合物。优选地，粘结剂可以包括丙烯腈、丙烯酸盐和丙烯酰胺中的至少一种单体聚合形成的聚合物。
[0017]本申请的粘结剂可以是一种水性粘结剂，其中，丙烯酸盐中的金属离子能够取代部分氢离子，从而增加粘结剂的亲水性，使粘结剂在电解液中溶胀减小，保持较高的粘结力。另外，由于氢离子易得电子而形成氢气，因此当氢离子减少后，还可防止产生因氢离子过多而导致的锂离子电池胀气问题。
[0018]在本申请的一种实施方案中，基于聚合物的总质量，丙烯腈的质量百分含量为25％至70％，丙烯酸盐的质量备份含量为10％至60％，丙烯酰胺的质量百分含量为10％至60％，丙烯酸酯的质量百分含量为0％至10％。不限于任何理论，通过控制丙烯腈、丙烯酸盐、丙烯酰胺和丙烯酸酯的质量百分含量在上述范围内，能够得到粘结性良好的粘结剂，从而提高绝缘层与集流体之间的粘结力。
[0019]在本申请的一种实施方案中，所述无机颗粒包括勃姆石、水铝石、氧化铝、硫酸钡、硫酸钙或硅酸钙中的至少一种，优选为勃姆石和氧化铝中的至少一种。无机颗粒的加入能够提高绝缘层的强度和绝缘性能。在本申请的一种实施方案中，基于绝缘层的总质量，流平剂的质量百分含量为0.1％至5％，粘结剂的质量百分含量为2％至50％，无机颗粒的质量百分含量为50％至98％。不限于任何理论，通过控制流平剂、粘结剂和无机颗粒的质量百分含量在上述含量范围内，能够减少或消除绝缘层中火山口状凸起的数量，并且使绝缘层更加平整，更有利于绝缘层与集流体之间粘结力的提升。在本申请的一种实施方案中，绝缘层的厚度为1μm至10μm。不限于任何理论，当绝缘层的厚度过低时，例如低于1μm，绝缘层强度过
低，绝缘性能受到影响；当绝缘层的厚度过高时，例如高于10μm，正极中活性物质相对含量下降，影响锂离子电池的能量密度。通过控制绝缘层的厚度在上述范围内，能够使绝缘层具有良好的强度和绝缘性能。
[0020]在本申请的一种实施方案中，所述无机颗粒的Dv99为0.01μm至10μm，优选为1μm至10μm。不限于任何理论，通过控制无机颗粒的Dv99在上述范围内，能够提高绝缘层的平整度。以无机颗粒的Dv99不超过绝缘层的厚度为宜，否则在冷压过程中易刺伤铝箔，形成凹凸点超出目标绝缘层厚度。在本申请的一种实施方案中，绝缘层与所述集流体之间的粘结力不小于201N/m，可见本申请的绝缘层与集流体之间具有优异的粘结性能，从而提高锂离子电池的安全性能。本申请的粘结剂的制备方法没有特别限制，可以采用本领域技术人员公知的制备方法，例如可以采用如下制备方法：<本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电化学装置，包括正极，所述正极包括集流体，所述集流体包括设置有活性物质的涂覆区和未设置所述活性物质的未涂覆区；所述未涂覆区至少部分设置有绝缘层，所述绝缘层包括粘结剂、无机颗粒和流平剂，所述绝缘层中的火山口状凸起数量为0个/cm2至0.25个/cm2。2.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，所述绝缘层最大厚度与最小厚度之差不大于3μm。3.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，所述流平剂为重均分子量不高于50000的聚合物。4.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，所述流平剂包括含氧丙烯烃聚合物、硅氧烷聚合物、丙烯酸酯聚合物、丙烯醇聚合物或乙二醚聚合物中的至少一种。5.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，所述流平剂包括聚乙氧基丙氧基丙烯烃、聚硅氧烷、聚丙烯酸甲酯或聚丙烯醇或聚乙二醚中的至少一种。6.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，所述绝缘层的覆盖度不低于95％。7.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，所述粘结剂的重均分子量为100000至2000000。8.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，所述粘结剂包括丙烯烃类衍生物的共聚物、聚丙烯酸酯、丙烯...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓欠，王可飞，韩冬冬，刘胜奇，
申请(专利权)人：东莞新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。