[發(fā)明專利]一種極片、電芯及二次電池

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011220423.6
• 申請日: 2020-11-05
• 公開（公告）號: CN112467075B
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 游坤;黃天翔;宋賀;華秉楊
• 申請（專利權(quán)）人: 東莞塔菲爾新能源科技有限公司;江蘇塔菲爾新能源科技股份有限公司;江蘇塔菲爾動力系統(tǒng)有限公司
• 主分類號: H01M4/131
• 分類號: H01M4/131;H01M4/133;H01M4/134;H01M4/136;H01M4/02;H01M10/0587;H01M10/0525
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 潘俊達(dá);郭寶煊

本發(fā)明屬于電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種極片，包括集流體、第一涂層和第二涂層，所述第一涂層設(shè)置于所述集流體的至少一面，所述第二涂層設(shè)置于所述第一涂層表面，所述第一涂層中活性物質(zhì)的振實密度大于所述第二涂層中活性物質(zhì)的振實密度。另外，本發(fā)明還涉及一種電芯及包含該電芯的二次電池，所述電芯包括正極片、負(fù)極片、設(shè)置于所述正極片和所述負(fù)極片之間的隔膜，以及電解液，所述正極片和/或所述負(fù)極片為本發(fā)明所述的極片。相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明極片的孔隙率高，有利于極片吸附更多的游離電解液，改善電芯循環(huán)性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種極片、電芯及二次電池。

背景技術(shù)

二次電池因其優(yōu)異的性能已經(jīng)在消費手機(jī)、電動工具、醫(yī)療電子等領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用，同時，在新能源汽車、儲能基站等領(lǐng)域也顯示出良好的應(yīng)用前景。

隨著動力電池市場需求逐漸擴(kuò)大，消費者對動力電池的電化學(xué)性能和動力學(xué)性能的要求也越來越高。鋰離子二次電池是動力電池家族的主要成員之一，其能量密度和循環(huán)壽命的改善對電池性能提升至關(guān)重要。

鋰離子二次電池是通過離子在正負(fù)極活性物質(zhì)之間嵌入和脫出來完成充電和放電過程，其中極片的設(shè)計將直接影響鋰離子二次電池的性能。電池在循環(huán)過程中，由于正負(fù)材料脫嵌鋰離子膨脹，將極片間的電解液擠出，極片保液能力差導(dǎo)致循環(huán)變差，壽命提前終止。目前對于鋰離子二次電池的壽命改善，主要是通過降低極片的壓實密度，提高極片的吸液能力，或通過加入更高含量的電解液，來保證循環(huán)過程電極中的電解液含量。但降低壓實密度將導(dǎo)致極片厚度增加、能量密度降低，且極片上活性物質(zhì)顆粒間距離增加可能導(dǎo)致接觸變差影響電子傳導(dǎo)；加入更高含量的電解液則會增加電芯內(nèi)壓，導(dǎo)致膨脹問題，影響電芯安全性能，也增加了電芯的生產(chǎn)物料成本。

有鑒于此，確有必要提供一種新的技術(shù)方案以解決上述技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一在于：針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種極片，孔隙率高，有利于極片吸附更多的游離電解液，改善電芯循環(huán)性能。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種極片，包括集流體、第一涂層和第二涂層，所述第一涂層設(shè)置于所述集流體的至少一面，所述第二涂層設(shè)置于所述第一涂層表面，所述第一涂層中活性物質(zhì)的振實密度大于所述第二涂層中活性物質(zhì)的振實密度。

作為本發(fā)明所述的極片的一種改進(jìn)，所述第一涂層中活性物質(zhì)的振實密度為M₁，所述第二涂層中活性物質(zhì)的振實密度為M₂，M₁＝a·M₂，1.01＜a＜1.3。

作為本發(fā)明所述的極片的一種改進(jìn)，0.8g/cm³≤M₁≤3.5g/cm³，0.7g/cm³≤M₂≤3.3g/cm³。

作為本發(fā)明所述的極片的一種改進(jìn)，所述第一涂層的厚度為T₁，所述第二涂層的厚度為T₂，T₂＝b·T₁，0.05＜a＜0.3。

作為本發(fā)明所述的極片的一種改進(jìn)，20μm≤T₁≤100μm，1μm≤T₂≤30μm。

作為本發(fā)明所述的極片的一種改進(jìn)，所述第一涂層和所述第二涂層的組成相同，所述第一涂層中的活性物質(zhì)和所述第二涂層中的活性物質(zhì)分別包括磷酸鐵鋰、鎳鈷錳酸鋰、鈦酸鋰、錳酸鋰、鋰氧化合物、石墨和硅碳中的至少一種。

作為本發(fā)明所述的極片的一種改進(jìn)，所述第一涂層的孔隙率為10～25％。

作為本發(fā)明所述的極片的一種改進(jìn)，所述第二涂層的孔隙率為15～35％。