【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电池，具体涉及一种用于制备活性材料层的组合物、电极极片及其制备方法、二次电池和电子设备。
技术介绍
1、以锂离子电池为代表的二次电池由于具备高能量密度，长循环寿命，高安全性，快速充电能力等特性而被广泛应用于数码电子产品，储能，无人机，电动工具，电动车等产品上。随着产品的轻薄化需求越来越迫切，需要电池有越来越高的能量密度。通过提高电极极片表面涂覆的面密度，将电极极片做厚，从而降低正负极基材和隔离膜的用量，也是业内提升能量密度的手段之一。但是电极极片厚度增加之后，意味着电解液不易浸润活性材料层，离子电导率会显著降低，极化增大，进而导致电芯倍率性能差。
2、因此，需要改善电解液对电极极片中活性材料层的浸润，以改善电极极片的离子电导率。
技术实现思路
1、本申请提供了一种用于制备活性材料层的组合物、电极极片及其制备方法、二次电池和电子设备，该组合物形成的活性材料层中具有合适的孔道，促进电解液对活性材料层的浸润，提高离子电导率，从而使电芯具有良好的倍率性能。
2、第一方面，本申请提供了一种用于制备活性材料层的组合物，包括：电极活性材料、第一粘结剂和造孔剂，所述造孔剂具有核壳结构，所述核壳结构包括壳层材料和内核材料；其中，所述壳层材料包括第二粘结剂，所述内核材料包括烷烃气体。
3、根据本申请，该组合物可用于制备电极极片的活性材料层，其中的造孔剂具有核壳结构，在合适条件下，造孔剂中的烷烃气体释放，第二粘结剂保留在活性材料层中，可在活性材料层中形成特殊
4、在一些实施方式中，所述造孔剂的体积平均粒径dv501与所述电极活性材料的体积平均粒径dv502满足：0.5≤dv501/dv502≤3.0；优选的，满足：1.0≤dv501/dv502≤2.0。
5、在一些实施方式中，所述造孔剂满足以下条件中的至少一者：1)所述壳层材料的厚度为2μm至15μm，优选为2μm至8μm；2)所述内核材料在所述造孔剂中质量百分含量为5％至40％，优选为15％至40％；3)所述第二粘结剂包括聚丙烯腈，聚丙烯酸，聚甲基丙烯酸，聚丙烯酸甲酯和聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一种，优选为聚丙烯腈和聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一种；4)所述内核材料包括c1至c4的烷烃气体中的至少一种，优选为丙烷，正丁烷中的至少一种；5)所述造孔剂的真密度为0.9g/cm3至1.15g/cm3，优选为0.95g/cm3至1.10g/cm3。
6、在一些实施方式中，所述组合物满足以下条件中的至少一者：1)基于所述组合物的固含量，所述电极活性材料的质量百分含量为95％至98.5％；2)基于所述组合物的固含量，所述第一粘结剂的质量百分含量为0.6％至3.5％，优选为1.2％至2.2％；3)基于所述组合物的固含量，所述造孔剂的质量百分含量为0.5％至3.0％，优选为1％至2.3％。
7、第二方面，本申请提供了一种用于制备电极极片的方法，包括以下步骤：
8、s10：在集流体的至少一个表面上涂覆根据第一方面任一实施方式所述的组合物，以在集流体的至少一个表面上形成活性材料层；
9、s20：对涂覆有活性材料层的集流体进行干燥，使造孔涂层中造孔剂的内核材料释放，以在活性材料层中形成孔道。
10、第三方面，本申请提供了一种电极极片，其特征在于，包括：集流体和设置于所述集流体的至少一个表面上的活性材料层；其中，所述活性材料层包括电极活性材料、第一粘结剂和第二粘结剂；所述活性材料层设置有孔道，所述孔道的孔壁包括第二粘结剂。
11、在一些实施方式中，所述活性材料层中孔道密度为450个/cm2至555个/cm2，优选为510个/cm2至555个/cm2。
12、在一些实施方式中，所述活性材料层满足以下条件中的至少一者：1)所述活性材料层的厚度为25μm至80μm；2)所述活性材料层的面密度为8mg/cm3至40mg/cm3；3)所述活性材料层的内聚力≥25n/m。
13、在一些实施方式中，所述活性材料层满足以下条件中的至少一者：1)基于所述活性材料层的总质量，所述电极活性材料的质量百分含量为95％至99％，优选为97％至98.5％；2)基于所述活性材料层的总质量，所述第一粘结剂的质量百分含量为0.5％至3％，优选为1.0％至2.0％；3)基于所述活性材料层的总质量，所述电极活性材料的质量百分含量为0.1％至2.0％，优选为0.5％至1.5％。
14、第四方面，本申请提供了一种二次电池，包括：正极极片、负极极片、隔离膜、电解液；
15、所述正极极片或所述负极极片中至少一个为根据第二方面任一实施方式所述方法制备得到的电极极片或根据第三方面任一实施方式所述的电极极片。
16、第五方面，本申请提供了一种电子设备，包括：根据第四方面任一实施方式所述的二次电池。
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1.一种用于制备活性材料层的组合物，其特征在于，包括：电极活性材料、第一粘结剂和造孔剂，所述造孔剂具有核壳结构，所述核壳结构包括壳层材料和内核材料；其中，所述壳层材料包括第二粘结剂，所述内核材料包括烷烃气体。
2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述造孔剂的体积平均粒径Dv501与所述电极活性材料的体积平均粒径Dv502满足：0.5≤Dv501/Dv502≤3.0；
3.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述造孔剂满足以下条件中的至少一者：
4.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述组合物满足以下条件中的至少一者：
5.一种用于制备电极极片的方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.一种电极极片，其特征在于，包括：集流体和设置于所述集流体的至少一个表面上的活性材料层；其中，所述活性材料层包括电极活性材料、第一粘结剂和第二粘结剂；
7.根据权利要求6所述的电极极片，其特征在于，所述活性材料层中孔道密度为450个/cm2至555个/cm2，优选为510个/cm2至555个/cm2。
8
9.根据权利要求6至8任一项所述的电极极片，其特征在于，所述活性材料层满足以下条件中的至少一者：
10.一种二次电池，包括：正极极片、负极极片、隔离膜、电解液；
11.一种电子设备，包括：根据权利要求10所述的二次电池。
...【技术特征摘要】
1.一种用于制备活性材料层的组合物，其特征在于，包括：电极活性材料、第一粘结剂和造孔剂，所述造孔剂具有核壳结构，所述核壳结构包括壳层材料和内核材料；其中，所述壳层材料包括第二粘结剂，所述内核材料包括烷烃气体。
2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述造孔剂的体积平均粒径dv501与所述电极活性材料的体积平均粒径dv502满足：0.5≤dv501/dv502≤3.0；
3.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述造孔剂满足以下条件中的至少一者：
4.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述组合物满足以下条件中的至少一者：
5.一种用于制备电极极片的方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.一...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡小虎，
申请(专利权)人：宁德新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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