电极极片、其制备方法、二次电池和用电装置制造方法及图纸

本申请涉及一种电极极片、其制备方法、二次电池和用电装置，属于二次电池技术领域。本申请的电极极片包括集流体和电极活性材料层，集流体包括本体和至少一个凸设于本体的边部的极耳，本体的至少一侧设置有电极活性材料层，本体与电极活性材料层之间设置有第一功能涂层和/或极耳的至少一侧设置有第二功能涂层且该第二功能涂层至少覆盖极耳与本体的连接处，第一功能涂层和/或第二功能涂层包括含镁水铝硅酸盐，该电极极片应用于二次电池中可提升二次电池的安全性能。升二次电池的安全性能。升二次电池的安全性能。

【技术实现步骤摘要】
电极极片、其制备方法、二次电池和用电装置


[0001]本申请涉及二次电池
，特别是涉及一种电极极片、其制备方法、二次电池和用电装置。

技术介绍

[0002]这里的陈述仅提供与本申请有关的背景信息，而不必然构成现有技术。
[0003]二次电池具有循环寿命长、自放电小、可循环使用的优势，被广泛应用于新能源汽车和储能等领域。二次电池在实际使用过程中，可能受到外力冲击造成电池内部短路，温度快速上升，引发热失控甚至起火、爆炸等问题，因此，如何提高二次电池的安全性是一个亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]基于此，本申请提供一种电极极片、其制备方法、二次电池和用电装置，旨在于提升二次电池的安全性能。
[0005]本申请的第一方面，提供一种电极极片，其包括集流体和电极活性材料层，所述集流体包括本体和至少一个凸设于所述本体的边部的极耳，所述本体的至少一侧设置有所述电极活性材料层，所述本体与所述电极活性材料层之间设置有第一功能涂层和/或所述极耳的至少一侧设置有第二功能涂层且该第二功能涂层至少覆盖所述极耳与所述本体的连接处，所述第一功能涂层和/或所述第二功能涂层包括含镁水铝硅酸盐。
[0006]上述含镁水铝硅酸盐具有受热膨胀的性能，在含有上述电极极片的二次电池的温度急剧升高的情况下，包括含镁水铝硅酸盐的第一功能涂层和/或第二功能涂层发生膨胀，第一功能涂层膨胀使得电极活性材料层与集流体分离，第二功能涂层膨胀使得本体上设置的极耳从本体与极耳的连接处断裂，从而阻断了电子通道，形成断路，且含镁水铝硅酸盐可吸收热量，防止了二次电池的进一步失效，进而提升了二次电池的安全性能。此外，由于第二功能涂层设置在极耳上，在二次电池外部温升过高的情况下，第二功能涂层也能发生膨胀使极耳断裂，进一步提升了二次电池的安全性能。
[0007]在一些实施方式中，所述含镁水铝硅酸盐包括蒙脱石和蛭石中的一种或多种。
[0008]在一些实施方式中，所述含镁水铝硅酸盐包括蒙脱石和蛭石，所述含镁水铝硅酸盐中的所述蒙脱石与所述蛭石的质量比为(0.33
‑
0.99):1。
[0009]在一些实施方式中，所述本体与所述电极活性材料层之间设置有所述第一功能涂层，所述第一功能涂层具备如下特征中的至少一个：(1a)所述第一功能涂层中的所述含镁水铝硅酸盐的质量百分含量为1%
‑
50%；(1b)所述第一功能涂层中的所述含镁水铝硅酸盐的质量百分含量为10%
‑
20%；(1c)所述第一功能涂层的厚度为1μm
‑
10μm；(1d)所述第一功能涂层的厚度为3μm
‑
5μm。
[0010]在一些实施方式中，所述极耳的至少一侧设置有所述第二功能涂层，所述第二功
能涂层具备如下特征中的至少一个：(2a)所述第二功能涂层中的所述含镁水铝硅酸盐的质量百分含量为20%
‑
90%；(2b)所述第二功能涂层的厚度D满足如下条件：X/(9P)≤D≤X/(5P)，其中，X为所述电极活性材料层的厚度，P为所述第二功能涂层中的所述含镁水铝硅酸盐的质量百分含量。
[0011]在一些实施方式中，所述极耳的至少一侧设置有所述第二功能涂层，所述第二功能涂层在所述极耳的相应侧表面的覆盖面积占该侧所述极耳的面积的10%
‑
40%。
[0012]在一些实施方式中，所述本体与所述电极活性材料层之间设置有所述第一功能涂层，所述第一功能涂层还包括导电剂。
[0013]在一些实施方式中，所述导电剂具备如下特征中的至少一个：(3a)基于所述第一功能涂层的质量计，所述导电剂的质量百分比为49%
‑
98%；(3b)所述导电剂包括乙炔黑、炭黑、科琴黑、碳点、碳纳米管、石墨烯、超导碳和碳纳米纤维中的一种或多种。
[0014]本申请的第二方面，提供一种本申请第一方面所述的电极极片的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：将包含所述含镁水铝硅酸盐的第一浆料设置在所述本体的至少一侧，形成所述第一功能涂层；和/或，在形成所述极耳之前或之后，将包含所述含镁水铝硅酸盐的第二浆料设置在预设位置，形成所述第二功能涂层。
[0015]在一些实施方式中，所述第一浆料还包含导电剂，所述导电剂包括乙炔黑、炭黑、科琴黑、碳点、碳纳米管、石墨烯、超导碳和碳纳米纤维中的一种或多种。
[0016]本申请的第三方面，提供一种二次电池，包括正极极片、负极极片和隔离膜，所述隔离膜设置在所述正极极片和所述负极极片之间，所述正极极片和/或所述负极极片采用本申请第一方面所述的电极极片以及本申请第二方面所述的制备方法制得的电极极片中的至少一种。
[0017]本申请的二次电池包括本申请提供的电极极片，因而至少具有与所述电极极片相同的优势。
[0018]本申请的第四方面，提供一种用电装置，包括本申请第一方面所述的电极极片、本申请第二方面所述的制备方法制得的电极极片以及本申请第三方面所述的二次电池中的至少一种。
[0019]本申请的用电装置包括本申请提供的二次电池，因而至少具有与所述二次电池相同的优势。
[0020]本申请的一个或多个实施例的细节在下面的附图和描述中提出。本申请的其他特征、目的和优点将从说明书、附图以及权利要求书变得明显。
附图说明
[0021]为了更好地描述和说明本申请提供的实施例或示例，可以参考一幅或多幅附图。用于描述附图的附加细节或示例不应当被认为是对所公开的申请、目前描述的实施例或示例以及目前理解的这些申请的最佳模式中的任何一者的范围的限制。而且在全部附图中，
用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中：图1为本申请一实施方式的电极极片在其厚度方向上的剖视图。
[0022]图2为本申请一实施方式的集流体的俯视图。
[0023]图3为本申请一实施方式的电极极片的俯视图。
[0024]图4为本申请一实施方式的电池单体的示意图。
[0025]图5为图4所示的本申请一实施方式的电池单体的分解图。
[0026]图6为本申请一实施方式的电池模块的示意图。
[0027]图7为本申请一实施方式的电池包的示意图。
[0028]图8为图7所示的本申请一实施方式的电池包的分解图。
[0029]图9为本申请一实施方式的二次电池用作电源的用电装置的示意图。
[0030]附图标记说明：1电池包；2上箱体；3下箱体；4电池模块；5电池单体；51壳体；52电极组件；53盖板；6用电装置；7电极极片；71集流体；711本体；712极耳；72第一功能涂层；73电极活性材料层；74第二功能涂层。
具体实施方式
[0031]以下，适当地参照附图详细描述了本申请的电极极片、其制备方法、二次电池和用电装置的一些实施方式。但是会有省略非必要的详细说明的情况。例如，有省略对已众所周知的事项的详细说明、实际相同结构的重复说明的情况。这是为了避免以下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电极极片，其特征在于，包括集流体和电极活性材料层，所述集流体包括本体和至少一个凸设于所述本体的边部的极耳，所述本体的至少一侧设置有所述电极活性材料层，所述本体与所述电极活性材料层之间设置有第一功能涂层和/或所述极耳的至少一侧设置有第二功能涂层且该第二功能涂层至少覆盖所述极耳与所述本体的连接处，所述第一功能涂层和/或所述第二功能涂层包括含镁水铝硅酸盐。2.根据权利要求1所述的电极极片，其特征在于，所述含镁水铝硅酸盐包括蒙脱石和蛭石中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的电极极片，所述含镁水铝硅酸盐包括蒙脱石和蛭石，所述含镁水铝硅酸盐中的所述蒙脱石与所述蛭石的质量比为(0.33
‑
0.99):1。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的电极极片，其特征在于，所述本体与所述电极活性材料层之间设置有所述第一功能涂层，所述第一功能涂层具备如下特征中的至少一个：(1a)所述第一功能涂层中的所述含镁水铝硅酸盐的质量百分含量为1%
‑
50%；(1b)所述第一功能涂层中的所述含镁水铝硅酸盐的质量百分含量为10%
‑
20%；(1c)所述第一功能涂层的厚度为1μm
‑
10μm；(1d)所述第一功能涂层的厚度为3μm
‑
5μm。5.根据权利要求1
‑
3任一项所述的电极极片，其特征在于，所述极耳的至少一侧设置有所述第二功能涂层，所述第二功能涂层具备如下特征中的至少一个：(2a)所述第二功能涂层中的所述含镁水铝硅酸盐的质量百分含量为20%
‑
90%；(2b)所述第二功能涂层的厚度D满足如下条件：X/(9P)≤D≤X/(5P)，其中，X为所述电极活性材料层的厚度，P为所述第二功能涂层中的所述含镁水铝硅酸盐的质量百分含量。6.根据权利要求1
‑
3...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴凯，王曦童，唐代春，杜鑫鑫，喻鸿钢，
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：