[發明專利]一種正極極片及使用該正極極片的二次電池

有效

• 申請號: 201710889071.5
• 申請日: 2017-09-27
• 公開（公告）號: CN109560285B
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 武衛忠;陳小波
• 申請（專利權）人: 寧德時代新能源科技股份有限公司
• 主分類號: H01M4/66
• 分類號: H01M4/66;H01M10/0525
• 代理公司: 北京匯思誠業知識產權代理有限公司 11444
• 代理人: 王剛;龔敏

本申請涉及一種正極極片，在正極集流體和正極活性物質層之間設置有含有特定聚合物和導電劑的延展層。延展層包括聚合物和導電劑，且延展層與正極集流體的延展率的比值為(2～10):1。當電芯發生濫用時，該延展層能夠阻止電芯出現大功率短路，而且不會降低電池容量。

技術領域

本申請涉及二次電池領域，具體講，涉及一種正極極片，以及使用該正極極片的二次電池。

背景技術

二次電池，特別是鋰離子電池具有體積小、能量高、無污染等特點，已經廣泛應用于移動設備、大功率的動力設備(如電動汽車)和儲能電站。但是如何保證鋰離子電池的安全性，已成為目前各大鋰電廠商的一大研究課題。

鋰離子電池在發生碰撞或電池被異物侵入時，會造成電池內部短路。而目前對于鋰離子電池來說，最嚴重的短路方式為正極集流體與負極短路，在此種方式下短路功率極高，電池很容易劇烈放熱而導致失控。

目前防止電池熱失控的方法主要集中在更改電池機械結構上。這些方法雖然可以在一定程度上會改善電池的安全性能，但也會帶來一些負面影響，例如影響電池的電化學性能，降低電池能量密度，或者增加其它安全風險。

目前國內外對于正極保護的技術手段主要包括：在正極集流體表面涂布涂層，防止正極材料脫落露出鋁箔；或者在正負極極片表面涂布絕緣涂層，來阻擋正負極之間直接短路。但從電芯內短路的機理來講，防止鋰離子電池發生內短路失控最關鍵的仍是避免正極集流體(鋁箔)露出，前述方法只能防止鋁箔與正極粘接的面露出，但無法防止鋁箔斷裂時橫截面的露出，因此仍然無法完全杜絕正極集流體與負極的短路。

鑒于此，特提出本申請。

發明內容

為了解決上述問題，本申請人進行銳意研究后發現：通過在正極集流體表面使用含有特定聚合物和導電劑的延展層，能夠防止正極集流體與負極發生短路，改善電池的安全性能，而且不會降低電池容量。

本申請的目的在于提供一種正極極片，其包括正極集流體和正極活性物質層，在所述正極集流體和所述正極活性物質層之間還設置有延展層；

所述延展層包括聚合物和導電劑；

所述延展層與所述正極集流體的延展率的比值為(2～10):1。

優選地，所述延展層與所述正極集流體的電導率的比值為(0.1～2.0):1。

優選地，所述聚合物為接枝改性共聚物，其包括聚合物基體和接枝改性鏈。

優選地，所述聚合物基體選自丁苯橡膠、聚丙烯酸、聚偏氟乙烯、聚丙烯腈、聚酯中的至少一種。

優選地，所述接枝改性鏈中含有柔性基團，所述柔性基團選自硅氧基、長鏈烷基、長鏈烯基、醚基中的至少一種。優選的，所述長鏈烷基為碳原子數≥8的烷基，所述長鏈烯基為碳原子數≥8的烯基。

優選地，所述接枝改性鏈選自聚硅氧烷基、長鏈烯基、長鏈醚基、取代或未取代的長鏈烷基中的至少一種，其中取代基為羥基。優選的，所述長鏈烷基為碳原子數≥8的烷基，所述長鏈烯基為碳原子數≥8的烯基，所述長鏈醚基為碳原子數≥8的醚基。

優選地，所述聚合物選自丁苯橡膠-g-十八烯、聚丙烯酸-g-十二醇、聚偏氟乙烯-g-十八烯、聚丙烯腈-g-十二醇、聚酯-g-十二醇中的至少一種。

優選地，所述延展層與所述集流體的厚度比為(0.05～1):1，優選(0.1～1):1。

優選地，所述導電劑選自導電石墨、碳納米管、石墨烯中的至少一種。

優選地，所述延展層中聚合物與導電劑的重量比為(1～19):1，優選(3～10):1。

本申請還提供了一種二次電池，其包括正極極片、負極極片、隔離膜和電解液，其中所述的正極極片為本申請提供的正極極片。