[發明專利]極片及包含其的電化學裝置和電子設備

在審

• 申請號: 202011104624.X
• 申請日: 2020-10-15
• 公開（公告）號: CN112151753A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 江兵;王可飛
• 申請（專利權）人: 寧德新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M4/13
• 分類號: H01M4/13;H01M4/139;H01M4/62;H01M10/0525;H01M10/0567;H01M10/42
• 代理公司: 北京匯思誠業知識產權代理有限公司 11444
• 代理人: 肖麗

本申請涉及儲能技術領域，尤其涉及一種極片及包含其的電化學裝置和電子設備。本申請的極片，包括：集流體；以及膜片，所述膜片包括設置于所述集流體表面的底涂層和設置于所述底涂層表面的活性物質層，所述底涂層包括第一粘結劑和第一導電劑；其中，所述膜片與所述集流體的粘結力為≥20N/m。本申請能夠緩解現有技術中由于貼近集流體表面的活性材料部分粘接力偏低，導致極片容易脫膜等問題。

技術領域

本申請涉及儲能技術領域，具體涉及一種極片及包含其的電化學裝置和電子設備，特別是鋰離子電池。

背景技術

隨著技術的發展和對移動裝置的需求的增加，人們對電化學裝置(例如，鋰離子電池)的需求顯著增加。同時具有高能量密度以及優異的壽命和循環特性的鋰離子電池是研究方向之一。

隨著循環的進行，鋰離子電池的正負極重復地發生鋰離子的嵌入和脫出，伴隨著鋰離子的嵌入和脫出，活性材料的體積也相應地發生膨脹和收縮。其中，負極活性材料(如石墨、硅基材料)體積膨脹和收縮劇烈，現有技術中，貼近負極集流體表面的活性材料部分粘結力偏低，隨著循環過程中活性材料體積的膨脹收縮，極易造成貼近集流體表層的負極活性材料層與集流體表面的分離，導致極片脫膜，進而帶來內阻升高、循環性變差。

近年來，研究者們大力開發滿足高能量密度需求的硅基負極材料，而硅基負極材料在鋰離子的嵌入和脫出過程中，體積變化更加劇烈，在集流體表面部分由于上述體積變化導致的脫膜現象更加嚴重。

有鑒于此，確有必要提供一種改進的、具有優異的循環性能的電化學裝置。

發明內容

本申請的目的在于提供一種極片及包含其的電化學裝置和電子設備，該極片為具有高粘結力的極片，能夠在至少某種程度上解決至少一種存在于相關領域中的問題。

根據本申請的第一方面，提供一種極片，包括：集流體；以及膜片，所述膜片包括設置于所述集流體表面的底涂層和設置于所述底涂層表面的活性物質層，所述底涂層包括第一粘結劑和第一導電劑；其中，所述膜片與所述集流體的粘結力為≥20N/m。

優選的，根據本申請的一些實施例，所述膜片與所述集流體的粘結力為≥80N/m；更優選的，根據本申請的一些實施例，所述膜片與所述集流體的粘結力為≥100N/m；更優選的，根據本申請的一些實施例，所述膜片與所述集流體的粘結力為≥500N/m。

根據本申請的一些實施例，所述底涂層的厚度為100nm至2μm；優選的，根據本申請的一些實施例，所述底涂層的厚度為100nm至1000nm；更優選的，根據本申請的一些實施例，所述底涂層的厚度為100nm至800nm。

根據本申請的一些實施例，所述第一導電劑的顆粒平均粒徑或管平均直徑D與所述底涂層厚度H的關系滿足：D與H的比值D/H為0.25～1.5；優選為0.5～1.25。

根據本申請的一些實施例，所述膜片的壓實密度為1.30g/cm³至1.80g/cm³。

根據本申請的一些實施例，所述膜片的孔隙率為20％至50％。優選的，根據本申請的一些實施例，所述膜片的孔隙率為25％至40％。

根據本申請的一些實施例，所述膜片的膜片電阻為3mΩ至50mΩ。優選的，根據本申請的一些實施例，所述膜片的膜片電阻為3mΩ至30mΩ。

根據本申請的一些實施例，所述底涂層中的第一粘結劑的質量含量為20％至95％。

根據本申請的一些實施例，所述底涂層中的第一導電劑的質量含量為5％至80％。

根據本申請的一些實施例，所述第一粘結劑包括碳碳雙鍵、羧基、羰基、碳氮單鍵、羥基、酯基、酰基或芳基官能團中的至少一種。優選的，根據本申請的一些實施例，所述第一粘結劑包括羧基、羰基、碳氮單鍵、羥基或酯基官能團中的至少一種。