一种正极极片和电池制造技术

本发明专利技术涉及电池的技术领域，提供了一种正极极片和电池

【技术实现步骤摘要】
一种正极极片和电池


[0001]本专利技术涉及电池的
，具体涉及一种正极极片和电池
。

技术介绍

[0002]锂离子电池因其具有高能量密度的优点广泛应用于便携式电子设备及动力电池领域
。
日常生活中，锂离子电池在受到碰撞
、
挤压等情况下着火爆炸的情况频繁发生，严重影响人们的生命财产安全及对锂离子电池的使用体验，因此，改善锂离子电池的安全性能迫在眉睫
。
在锂离子电池的四大短路模式中，最危险的短路模式是正极集流体和负极活性物质层间的接触短路
。
[0003]因此，研发一种能够有效避免正极集流体和负极活性物质层间的接触短路的电池具有重要意义
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术存在的上述问题，提供一种正极极片，含有该正极极片的电池
。
该正极极片可以有效避免正极集流体和负极活性物质间的接触短路，提高电池受到机械滥用时
(
例如针刺
、
重物冲击
)
的安全性能
。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供了一种正极极片，包括正极集流体，以及设置在所述正极集流体至少一侧表面的底涂层，所述底涂层远离集流体的表面设置有活性物质层，所述底涂层包括式
I
所示的聚合物；
[0006][0007]其中，
X
包括芳香链段；
[0008]R1，
R2，
R3，
R4，
R5，
R6，
R7，
R8独立地选自氢
、
卤素
、C1
‑
10
的烷基碳链中的至少一种；
[0009]n
为
100
‑
3000。
[0010]在一实例中，式
I
所示的聚合物包括式
I
‑1所示的聚合物：
[0011][0012]其中，
X
包括脂肪链段
、
芳香链段和极性基团；
[0013]n
为
100
‑
3000。
[0014]本专利技术第二方面提供了一种电池，包括本专利技术第一方面所述的正极极片
。
[0015]本专利技术采用上述技术方案具有以下有益效果：
[0016](1)
本专利技术提供的正极极片，一方面，添加式
I
所示的有机聚合物可以提高底涂层的韧性，进而提高正极极片的韧性和断裂延伸率，有效避免正极集流体
(
铝箔
)
和负极活性物质
(
石墨
)
间的接触短路；另一方面，添加式
I
所示的有机聚合物能够使正极极片具有耐电解液性能，正极极片浸泡电解液后溶胀更低，不易氧化
。
[0017](2)
进一步地，式
I
所示的有机聚合物中
X
基团为脂肪链段
、
芳香链段和极性基团组合时，脂肪链段可以提高底涂层的粘接性和柔韧性，芳香链段可以使正极极片的溶胀更低，极性基团可以使正极极片具有更好的柔韧性，进而使本专利技术提供的正极极片具有较高的韧性及弹性，当电池受到重物冲击的时候，可以降低外界对电池的破坏程度，降低接触短路几率，明显提高电池的安全性能
。
[0018](3)
进一步地，本专利技术提供的正极极片应用在锂离子电池中，可以提高锂离子电池的针刺
、
单边挤压及重物冲击的通过率
。
[0019](4)
进一步地，本专利技术提供的正极极片中底涂层的厚度较薄，可以降低电池的能量密度损失率
。
[0020]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值
。
对于数值范围来说，各个范围的端点值之间
、
各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开
。
本文中，在没有特别说明的情况下，数据范围均包括端点
。
附图说明
[0021]图1所示为本专利技术一实例中，正极极片的结构示意图
。
[0022]附图标记：
[0023]1‑
正极集流体；2‑
底涂层；3‑
正极活性物质层
。
具体实施方式
[0024]以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明
。
应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术
。
[0025]除非另有定义，本专利技术中所使用的所有科学和技术术语具有与本专利技术涉及技术领
域的技术人员通常理解的相同的含义
。
[0026]本申请的专利技术人研究发现，目前改善锂离子电池安全性能最常用的方法主要是在正极集流体表面或者负极活性物质层表面引入安全涂层
。
其中，正极集流体表面涂覆低粘接剂含量
(
＜
10
％
)
的安全涂层对针刺及单边挤压的改善效果较好，但对重物冲击的改善效果较弱，且能量密度损失较大
。
虽然增加正极安全涂层中粘接剂
(
例如聚偏氟乙烯
、
丙烯酸酯
、
聚丙烯腈等
)
的含量对重物冲击有一定的改善效果，但改善效果有限，且使用聚偏氟乙烯类粘接剂含量过多会导致顶层钴酸锂电性能损失严重等问题
。
[0027]鉴于此，本申请为了解决专利技术人发现的上述问题，提出了如下的技术方案：
[0028]本专利技术第一方面提供了一种正极极片，其包括正极集流体，以及设置在所述正极集流体至少一侧表面的底涂层，所述底涂层远离集流体的表面设置有活性物质层，所述底涂层包括式
I
所示的聚合物；
[0029][0030]其中，
X
包括芳香链段；
[0031]R1，
R2，
R3，
R4，
R5，
R6，
R7，
R8独立地选自氢
、
卤素
、C1
‑
10
的烷基碳链中的至少一种；
n
为
100
‑
3000。
[0032]式
I
中，
X
连接基团在苯环上的取代位置不作限定，例如
X
可以在
R5，
R6，
R7，
R8位置上的任意一处；邻近的
X
基团也可以连接在
R1，
R2，
R3，...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
正极极片，其特征在于，包括正极集流体，以及设置在所述正极集流体至少一侧表面的底涂层，所述底涂层远离集流体的表面设置有活性物质层，所述底涂层包括式
I
所示的聚合物；其中，
X
包括芳香链段；
R1，
R2，
R3，
R4，
R5，
R6，
R7，
R8独立地选自氢
、
卤素
、C1
‑
10
的烷基碳链中的至少一种；
n
为
100
‑
3000。2.
根据权利要求1所述的正极极片，其中，所述芳香链段包括苯
、
萘
、
蒽
、
菲及其衍生物中的至少一种
。3.
根据权利要求1所述的正极极片，其中，所述
X
还包括脂肪链段和
/
或极性基团；优选地，所述脂肪链段包括烯类
、
烷烃类
、
醇类
、
醚类
、
酮类
、
醛类和酯类中的至少一种；优选地，所述极性基团包括羟基
、
羧基
、
氨基和酰氨基中的至少一种
。4.
根据权利要求1‑3任一项所述的正极极片，其中，式
I
所示的聚合物包括式
I
‑1所示的聚合物：其中，
X
包括脂肪链段
、
芳香链段和极性基团；
n
为
100
‑
3000。5.
根据权利要求1‑3任一项所述的正极极片，其中，所述
X
基团包括如下结构中的一种或多种：
6.
根据权利要求1所述的正极极片，其中，所述底涂层还包括无机填料和导电剂；优选地，所述无机填料包括氧化铝
、
氧化镁
、
氧化钛
、
氧化锆
、
氧化钙
、
氮化铝
、
勃母石和氮化硼的至少一种；优选地，所述导电剂包括导电炭黑
、
碳纳米管
、
科琴黑
、
乙炔黑
、
石墨导电剂
、
碳纤维
、
钛白粉和石墨烯中的至少一种；更优选为碳纳米管
。7.
根据权利要求6所述的正极极片，其中，以所述底涂层的总重量为基准，所述无机填料的含量为
70
‑
95
％，所述式
I
所示的聚合物的含量为1‑
20
...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵伟，
申请(专利权)人：珠海冠宇电池股份有限公司，
类型：发明
国别省市：