[發明專利]一種電池極片及其制備方法、電池

有效

• 申請號: 201710933863.8
• 申請日: 2017-10-10
• 公開（公告）號: CN107768597B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發明（設計）人: 李乾乾;段科;王晉;吉純;魏文飛;蔣世用;趙志剛
• 申請（專利權）人: 珠海格力電器股份有限公司
• 主分類號: H01M4/13
• 分類號: H01M4/13;H01M4/139;H01M4/04;H01M10/0525
• 代理公司: 北京煦潤律師事務所 11522
• 代理人: 梁永芳

技術領域

本發明涉及一種電池技術領域，特別是涉及一種電池極片及其制備方法、電池。

背景技術

鋰離子電池由于具有能量密度高、循環壽命長、電壓高、無記憶效應及無污染等優點，早已廣泛應用于各類消費產品中，近年來由于國家政策及市場的引導，鋰離子電池由于其獨特的優勢迅速占領電動汽車和儲能領域市場。然而，隨著市場對電池能量及功率密度要求的提升，鋰離子電池的安全性問題愈發突出。當電池出現短路、過充電異常時，電池內部容易發熱并伴隨大量氣體的產生，引起電池的變形甚至產生爆炸的危險。

目前，行業內主要通過外部電池元器件及電池內部結構、材料等手段來提升電池的安全性。其中，PTC材料是研究的熱點之一。PTC(positivetemperature coefficient)材料，即正溫度系數熱敏材料，具有電阻率隨著溫度升高而增大的特點。因此，PTC材料可應用于鋰離子電池中，當電池的溫度達到一定值時，PTC材料的電阻率迅速增大，從而使電解液離子傳輸困難，或者直接阻斷電路，從而起到保護電池系統的作用。

但是，本發明的發明人發現鋰離子電池安全性的本質在于電池自身內部材料及結構安全性保障，而現有電池中的PTC材料的應用主要是以電子元器件的形式連接于電池的外接電路中起到過溫保護作用，無法從根本上解決電池安全性的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種電池極片及其制備方法、電池，主要目的在于降低電池在發生短路或溫度過高時出現的熱失控概率，提升電池的安全性。

為達到上述目的，本發明主要提供如下技術方案：

一方面，本發明的實施例提供一種電池極片，其中，所述電池極片包括：

集流體，所述集流體的表面包括第一區域和第二區域；

活性材料涂層，所述第一區域涂布所述活性材料涂層；

PTC材料涂層，所述第二區域涂布所述PTC材料涂層。

本發明的目的及解決其技術問題還可采用以下技術措施進一步實現。

優選地，所述集流體的表面包括相對設置的上表面區域和下表面區域；其中，

所述上表面區域包括第一區域和第二區域；和/或

所述下表面區域包括第一區域和第二區域。

優選地，所述集流體的同一表面區域上的第一區域和第二區域間隔設置。

優選地，所述集流體的同一表面區域上的第一區域至少為兩個；所述集流體的同一表面區域上的第二區域至少為一個。

優選地，當所述上表面區域、下表面區域均包括第一區域和第二區域時，所述上表面區域的第一區域和所述下表面區域上的第一區域的位置上下對應；所述上表面區域的第二區域和所述下表面區域上的第二區域的位置上下對應。

優選地，所述第一區域和第二區域均為條形區域，且所述第一區域和第二區域的長度相等、所述第一區域的寬度大于所述第二區域的寬度；和/或所述活性材料涂層的厚度大于所述PTC材料涂層的厚度。

優選地，所述第一區域和第二區域的寬度比為7:2-10:1。

優選地，所述活性材料涂層為正極活性材料涂層或負極活性材料涂層。

優選地，所述PTC材料涂層的原料包括粘結劑、正溫度型材料和導電劑；其中，所述粘接劑、正溫度型材料、導電劑的重量比為(1-3)：(6-9)：(1-4)。

優選地，所述正溫度型材料為聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚酯、聚偏氟乙烯、聚酰亞胺、聚酰胺、環氧樹脂、聚氨酯、聚醚及丙烯酸酯中的任一種或幾種的混合物。

優選地，所述粘結劑為聚偏氟乙烯、羧甲基纖維素鈉、丁苯膠乳、聚四氟乙烯、聚氧化乙烯中的任一種或幾種的混合物；和/或

所述導電劑為導電炭黑、乙炔黑、科琴黑、導電石墨、導電碳纖維、碳納米管、納米碳纖維中的任一種或幾種的混合物。

另一方面，一種用于制備上述任一項所述的電池極片的制備方法，其中，包括如下步驟：

將將PTC材料涂層的原料加入設定溶劑中，制備成PTC材料漿料；

將所述PTC材料漿料涂布在集流體的第二區域上，干燥后，在所述集流體的第二區域上形成PTC材料涂層；

制備活性材料漿料；

將所述活性材料漿料涂布在集流體的第一區域上，在所述集流體的第一區域上形成活性材料涂層。

優選地，所述PTC漿料的固含量為30-60％；和/或所述設定溶劑為N-甲基吡咯烷酮。