一种正极片及其制备方法、锂离子电池和用电设备与流程

本发明涉及锂离子电池，具体而言，涉及一种正极片及其制备方法、锂离子电池和用电设备。

背景技术：

1、随着锂离子电池应用领域越来越广，如汽车动力电池、储能领域、3c产品、无人机领域等，锂离子电池安全和成本尤为重要。

2、锂离子电芯由正极片、负极片、隔膜、电解液及壳体五大部分构成。锂离子电芯生产制程中极片裁切时毛刺很难管控，同时由于叠片机设备精度差等因素产生对齐度不良问题频发生，导致正负极接触电芯短路不良，特别是正极铝极耳搭接负极片在满电状态时会发生严重热失控问题。基于上述考虑，工艺设计时在正极片铝极耳边缘会涂敷一种绝缘涂层，防止发生热失控。

3、现有绝缘涂层陶瓷制备配方一般采用勃姆石和pvdf，即粘结剂采用单一的pvdf。然而，此配方制备出的陶瓷涂层浸泡在电解液中易脱落，造成电池压差不良。主要原因是：pvdf本身是弱极性，与陶瓷/基材界面靠范德华力结合，粘结力弱，电解液会溶胀/塑化pvdf，同时陶瓷颗粒与pvdf界面、铝箔与pvdf界面被电解液侵蚀，直接脱粘脱落。绝缘涂层陶瓷脱落或翻折，无法发挥其绝缘作用，且翻折会导致对应的铝箔与负极极片存在微短路风险，造成电池的自放电不良，具有安全风险。

4、有鉴于此，特提出本发明。

技术实现思路

1、本发明的第一目的在于提供一种正极片，通过添加特定比例的聚丙烯酸，其作为粘结剂与聚偏氟乙烯共同作用，能够大幅度降低陶瓷涂层浸泡在电解液中发生脱落或翻折的风险，同时兼顾涂层柔韧性与抗弯折能力。

2、本发明的第二目的在于提供一种正极片的制备方法。

3、本发明的第三目的在于提供一种锂离子电池。

4、本发明的第四目的在于提供一种用电设备。

5、为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

6、本发明首先提供了一种正极片，其包括正极集流体、设置于所述正极集流体端部的正极极耳、以及设置于所述正极集流体表面上的正极活性层，所述正极极耳的至少部分表面上设置有绝缘涂层；所述绝缘涂层包含聚丙烯酸、聚偏氟乙烯和勃姆石；所述聚丙烯酸和所述聚偏氟乙烯的质量比为3:7~7:3。

7、进一步地，所述聚丙烯酸和所述聚偏氟乙烯的质量比为4:6。

8、进一步地，所述正极片的剥离力≥250n/m。

9、进一步地，所述正极片浸泡在电解液中12h后不脱落。

10、进一步地，所述绝缘涂层由含有所述聚丙烯酸、所述聚偏氟乙烯、所述勃姆石和溶剂的陶瓷浆料经涂布、干燥辊压和激光模切形成，所述陶瓷浆料的粘度≥1400cp；其中，所述陶瓷浆料中，所述聚丙烯酸及所述聚偏氟乙烯的质量之和与所述勃姆石的质量之比为12:88，且所述陶瓷浆料的固含量为40%，所述溶剂为nmp。

11、进一步地，所述绝缘涂层的边缘处具有经激光模切后形成的毛边，所述毛边的宽度≤150μm；更进一步为所述毛边的宽度≤100μm。

12、本发明进一步提供了一种正极片的制备方法，包括如下步骤：提供具有预留空箔区的正极集流体；在所述正极集流体的表面形成正极活性层；将聚丙烯酸、聚偏氟乙烯、勃姆石和溶剂混合后得到陶瓷浆料；将所述陶瓷浆料涂布于所述预留空箔区的表面，然后进行干燥、辊压和激光模切，使所述预留空箔区形成正极极耳，并在所述正极极耳的至少部分表面形成绝缘涂层，得到正极片。

13、进一步地，所述混合的过程中进行搅拌。

14、进一步地，在所述涂布的过程中，所述陶瓷浆料处于持续搅拌状态。

15、本发明又提供了一种锂离子电池，其包括上述正极片，以及负极片、隔膜、电解液和壳体。

16、本发明还提供了一种用电设备，包括上述锂离子电池。

17、与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明通过添加特定比例的聚丙烯酸，其作为粘结剂与聚偏氟乙烯共同作用，能够显著提高绝缘涂层浸泡在电解液中时与正极集流体如铝箔的粘结力，不易翻折与脱落；同时兼顾了涂层柔韧性与抗弯折能力。

1.一种正极片，其特征在于，包括正极集流体、设置于所述正极集流体端部的正极极耳、以及设置于所述正极集流体表面上的正极活性层，所述正极极耳的至少部分表面上设置有绝缘涂层；

2.根据权利要求1所述正极片，其特征在于，所述聚丙烯酸和所述聚偏氟乙烯的质量比为4:6。

3.根据权利要求1所述正极片，其特征在于，所述正极片的剥离力≥250n/m。

4.根据权利要求1所述正极片，其特征在于，所述正极片浸泡在电解液中12h后不脱落。

5.根据权利要求1所述正极片，其特征在于，所述绝缘涂层由含有所述聚丙烯酸、所述聚偏氟乙烯、所述勃姆石和溶剂的陶瓷浆料经涂布、干燥辊压和激光模切形成，所述陶瓷浆料的粘度≥1400cp；

6.根据权利要求5所述正极片，其特征在于，所述绝缘涂层的边缘处具有经激光模切后形成的毛边，所述毛边的宽度≤150μm，优选所述毛边的宽度≤100μm。

7.如权利要求1~6任一项所述正极片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

8.根据权利要求7所述正极片的制备方法，其特征在于，所述混合的过程中进行搅拌；

9.一种锂离子电池，其特征在于，包括如权利要求1~6任一项所述正极片，以及负极片、隔膜、电解液和壳体。

10.一种用电设备，其特征在于，包括如权利要求9所述锂离子电池。