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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电化学装置领域,尤其涉及一种正极片及电池。
技术介绍
1、锂离子电池由于高能量密度,自放电小,没有记忆效应,且工作温度范围宽、循环性能优越、倍率性能好、输出功率大、使用寿命长等诸多优势。被广泛应用于3c消费、动力、储能等领域。而近年来锂离子电池在新能源汽车领域大规模的应用,由于新能源汽车使用环境复杂,道路交通安全不确定性等因素经常造成锂离子电池的热失控,从而引发新能源汽车自燃的事故。
2、现阶段技术为改善上述的热失控问题,通常选择在正极集流体的第一表面和第二表面上涂覆一定厚度的底涂层,再将正极活性材料涂布在底涂层上,但这种改善方式存在安全涂层易脱离正极集流体、安全涂层分布不均匀且防护效果不佳等现象,通常不能绝对地杜绝短路起火现象发生。
3、在事故发生时,由于短路的点位具有随机性,因此底涂层需要大面积涂布,并且涂布的厚度需要满足要求,虽然底涂层的设置降低了锂离子电池自燃的风险,但代价是能量密度的急剧下降。因此,还需进一步提升锂离子电池的安全性能。
技术实现思路
1、本申请提供了一种正极片及电池,用以解决相关技术中的电化学装置的能量密度低的问题。
2、一方面,本申请提供了一种正极片,正极片包括:
3、集流体,集流体在第一方向上具有相对设置的第一表面和第二表面,
4、底涂层,涂布在集流体的第一表面和/或第二表面上;
5、正极活性材料涂层,涂布在底涂层上;
6、其中,第一表面包括设置有凹槽结构的第
7、在一些实施例中,底涂层具有覆盖第一表面的第一厚度h2以及覆盖凹槽结构的第二厚度h3,第一厚度h2和第二厚度h3满足:2μm≤h2+h3≤10μm;凹槽结构的深度d在1μm至2μm之间。
8、在一些实施例中,凹槽结构包括呈网状设置的多个凹槽,凹槽设置在第一表面上并朝向第二表面延伸。
9、在一些实施例中,凹槽结构的设置边界与第一区域的边界重合;
10、和/或,凹槽的宽度w在2μm至15μm之间;
11、和/或,集流体的抗拉伸强度在150mpa至300mpa之间。
12、在一些实施例中,凹槽的宽度w与集流体的厚度h1满足:0.5≤w:h1≤1.5;
13、和/或;
14、凹槽的深度d与集流体的厚度h1满足:0.1≤d:h1≤0.2。
15、在一些实施例中,底涂层包括导电剂、粘结剂、颗粒状无机物、颗粒状金属氧化物中的一种或几种。
16、在一些实施例中,颗粒状无机物包括:二氧化硅、钙化硅、碳化硅、六硼化硅中的一种或几种,颗粒状无机物的dv50粒径与凹槽结构的深度d的比值在0.1至0.6之间,优选地,颗粒状无机物的dv50粒径与凹槽结构的深度d的比值在0.1至0.2之间;
17、和/或,
18、颗粒状金属氧化物包括:勃母石、氧化铝、碳酸钙、橄榄石状金属氧化物中的一种或几种,其中,颗粒状金属氧化物dv50与凹槽结构的深度d的比值在0.1至0.6之间,优选地,颗粒状无机物的dv50粒径与凹槽结构的深度d的比值在0.1至0.2之间。
19、在一些实施例中,正极活性材料涂层包括过渡金属氧化物和磷化物中的至少一种,正极活性材料涂层的厚度在20um至50um之间。
20、在一些实施例中,正极活性材料涂层包括过渡金属氧化物,正极活性材料涂层包括涂布在底涂层上的第一正极活性材料涂层和涂布在第一正极活性材料涂层上的第二正极活性材料涂层,其中,
21、第一正极活性材料涂层中,过渡金属氧化物的dv50粒径在5um至10um之间;
22、第一正极活性材料涂层中,过渡金属氧化物的dv50粒径在10um至20um之间。
23、本申请还提供了一种电池,包括正极片,正极片为上述的正极片。
24、本申请提供的技术方案,正极片包括集流体,集流体的第一表面和/或第二表面涂布有底涂层,底涂层上涂布有正极活性料涂层。集流体的第一表面上包括第一区域和除第一区域以外的第二区域,第一区域内设置有凹槽结构,由于凹槽结构的存在,集流体的表面形成了厚度较小、强度较低的薄弱区,当锂离子电池受到撞击后,凹槽结构能够对集流体的断裂处进行导引。采用上述的集流体,在集流体上先涂布底涂层之后再涂布正极活性物质涂层,底涂层能够进入到凹槽结构内,使得凹槽结构内的底涂层具有更大的堆积厚度,在集流体的凹槽结构处产生断裂时,底涂层覆盖集流体断裂处,进而能够有效降低锂离子电池发生短路的风险,提升了锂离子电池的安全性。另外,由于第一表面和/或第二表面上设置了凹槽结构,增加了集流体的粗糙度,提高了底涂层在集流体上的附着能力,从而降低了底涂层从集流体上脱落的概率,进一步提升了锂离子电池的安全性。
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1.一种正极片,其特征在于,所述正极片包括:
2.根据权利要求1所述的正极片,其特征在于,所述底涂层具有覆盖所述第一表面的第一厚度H2以及覆盖所述凹槽结构的第二厚度H3,第一厚度H2和第二厚度H3满足:2μm≤H2+H3≤10μm;所述凹槽结构的深度D在1μm至2μm之间。
3.根据权利要求2所述的正极片,其特征在于,所述凹槽结构包括呈网状设置的多个凹槽,所述凹槽设置在所述第一表面上并朝向所述第二表面延伸。
4.根据权利要求3所述的正极片,其特征在于,所述凹槽结构的设置边界与所述第一区域的边界重合;
5.根据权利要求3所述的正极片,其特征在于,
6.根据权利要求1所述的正极片,其特征在于,所述底涂层包括导电剂、粘结剂、颗粒状无机物、颗粒状金属氧化物中的一种或几种。
7.根据权利要求6所述的正极片,其特征在于,
8.根据权利要求2所述的正极片,其特征在于,所述正极活性材料涂层包括过渡金属氧化物和磷化物中的至少一种,所述正极活性材料涂层的厚度在20um至50um之间。
9.根据权利要求8所
10.一种电池,其特征在于,包括:
...【技术特征摘要】
1.一种正极片,其特征在于,所述正极片包括:
2.根据权利要求1所述的正极片,其特征在于,所述底涂层具有覆盖所述第一表面的第一厚度h2以及覆盖所述凹槽结构的第二厚度h3,第一厚度h2和第二厚度h3满足:2μm≤h2+h3≤10μm;所述凹槽结构的深度d在1μm至2μm之间。
3.根据权利要求2所述的正极片,其特征在于,所述凹槽结构包括呈网状设置的多个凹槽,所述凹槽设置在所述第一表面上并朝向所述第二表面延伸。
4.根据权利要求3所述的正极片,其特征在于,所述凹槽结构的设置边界与所述第一区域的边界重合;
5.根据权利要求3所述的正极片,其特征在于,
6.根...
【专利技术属性】
技术研发人员:梁光林,方嘉琳,王烽,李素丽,
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:
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