[發明專利]一種電極極片和電化學裝置

有效

• 申請號: 201811638368.5
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN110660996B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 李偉;薛慶瑞;李靜;張子格;楊獻偉;張揚
• 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: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62;H01M4/66;H01M4/13;H01M10/0525
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 肖善強

1.一種電極極片，包括集流體和設置于所述集流體至少一個表面上的電極活性材料層，其中，所述集流體包括支撐層和設置于支撐層至少一個表面上的導電層，所述導電層的單面厚度D2滿足：30nm≤D2≤3μm，所述導電層表面還設置有保護層，所述保護層僅設置于所述集流體的導電層的面對支撐層的表面上或所述保護層設置于所述集流體的導電層的兩個相對表面上，所述保護層的厚度D3滿足：D3≤1/10D2且1nm≤D3≤200nm，所述電極活性材料層包含電極活性材料、粘結劑和導電劑，且所述電極活性材料層在厚度方向分為內側區域和外側區域兩個區域，所述電極活性材料層中的導電劑在厚度方向上具有不均勻的分布，其中基于電極活性材料層的總重量，在所述電極活性材料層的內側區域中的導電劑的重量百分含量高于電極活性材料層的外側區域中的導電劑的重量百分含量，且所述電極活性材料層的內側區域中的粘結劑包含丙烯酸基/丙烯酸酯基水性粘結劑，所述內側區域的厚度H與D2的比例為0.5：1至5：1。

2.根據權利要求1所述的電極極片，所述導電層為金屬導電層，所述金屬導電層的材料包括鋁、銅、鎳、鈦、銀、鎳銅合金、鋁鋯合金中的至少一種；

所述支撐層的材料選自絕緣高分子材料、絕緣高分子復合材料、導電高分子材料、導電高分子復合材料中的至少一種；

絕緣高分子材料選自聚酰胺、聚對苯二甲酸酯、聚酰亞胺、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、芳綸、聚二甲酰苯二胺、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚對苯二甲酰對苯二胺、聚丙乙烯、聚甲醛、環氧樹脂、酚醛樹脂、聚四氟乙烯、聚苯硫醚、聚偏氟乙烯、硅橡膠、聚碳酸酯、纖維素及其衍生物、淀粉及其衍生物、蛋白質及其衍生物、聚乙烯醇及其交聯物、聚乙二醇及其交聯物中的至少一種；

絕緣高分子復合材料選自絕緣高分子材料與無機材料形成的復合材料，其中無機材料包括陶瓷材料、玻璃材料、陶瓷復合材料中的至少一種，

導電高分子材料選自聚氮化硫類高分子材料或經摻雜的共軛類高分子材料，包括聚吡咯、聚乙炔、聚苯胺、聚噻吩中的至少一種；

導電高分子復合材料選自絕緣高分子材料與導電材料形成的復合材料，其中導電材料選自導電碳材料、金屬材料、復合導電材料中的至少一種，其中導電碳材料選自碳黑、碳納米管、石墨、石墨烯中的至少一種，金屬材料選自鎳、鐵、銅、鋁或上述金屬的合金中的至少一種，復合導電材料選自鎳包覆的石墨粉、鎳包覆的碳纖維中的至少一種。

3.根據權利要求2所述的電極極片，其中所述支撐層的材料為絕緣高分子材料或絕緣高分子復合材料。

4.根據權利要求1所述的電極極片，所述支撐層的厚度D1滿足：1μm≤D1≤30μm。

5.根據權利要求4所述的電極極片，所述支撐層的厚度D1滿足1μm≤D1≤15μm。

6.根據權利要求1至5任一項所述的電極極片，其中所述支撐層的常溫楊氏模量E滿足：20GPa≥E≥4GPa。

7.根據權利要求1至5任一項所述的電極極片，其中所述導電層中有裂紋。

8.根據權利要求1至5任一項所述的電極極片，所述導電層的單面厚度D2滿足300nm≤D2≤2μm。

9.根據權利要求8所述的電極極片，所述導電層的單面厚度D2滿足500nm≤D2≤1.5μm。

10.根據權利要求1-5任一項所述的電極極片，所述保護層設置于所述集流體的導電層的兩個表面上。

11.根據權利要求10所述的電極極片，所述保護層的厚度D3滿足：10nm≤D3≤50nm。