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电化学装置、用电设备的制作方法

2022-02-20 01:11:12 来源:中国专利 TAG:


1.本技术实施例涉及储能技术领域,特别是涉及电化学装置、用电设备及应用于电化学装置的极片的制备方法。


背景技术:

2.近几年,随着科技的发展,锂离子二次电池凭借其独特的高容量、循环寿命长、无记忆效应、较高的能量密度、清洁无污染等优势,逐渐占据了电池行业的大部分市场,目前锂离子电池多应用在电池、笔记本电脑以及电动汽车领域。
3.目前,市场上多见的聚合物锂离子电池是由含锂氧化物正极(钴酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、磷酸铁锂等组成),负极(天然石墨、人造石墨、硬炭、中间相炭微球、钛酸锂、硅炭、氧化亚硅等其中的任意一种或几种的组合)、有机电解液以及隔膜组成。在电池的工作过程中,锂离子在正负极上进行脱嵌,形成通路,以达到对锂离子电池充放电的目的。然而,在锂离子电池充放电的过程中,存在的反应不仅是锂离子的脱嵌和金属离子的氧化还原,还会存在着许多的副反应,如电解液的氧化分解、正极结构的坍塌、材料表面的sei膜和ce i膜的分解和重组、电解液和正负极材料的反应以及正极材料的热分解反应等等。当然,在现有的锂离子电池正常工作的过程中,以上副反应发生的程度较低,对包括电化学装置在内的整个电池体系的影响较小。
4.本技术的申请人在实现本技术的过程中,发现:锂离子电池在过充电、高温放置、重物冲击等情况下,将导致电池内部温度升高,致使极片上的活性材料与电解液的副反应剧烈,严重的,锂离子电池内部短路,易造成安全事故。


技术实现要素:

5.鉴于上述问题,本技术实施例提供了一种电化学装置、用电设备及应用在电化学装置的极片的制备方法,克服了或者部分解决了上述锂离子电池在过充电、高温放置、重物冲击等情况下,导致电池内部温度升高,致使极片上的活性材料与电解液的副反应剧烈,严重的,锂离子电池内部短路,造成安全事故等问题。
6.根据本技术实施例的一个方面,提供了一种电化学装置,包括极片,所述极片包括:集流体和活性材料层,所述活性材料层设置于所述集流体的表面,所述活性材料层包括活性材料、第一粘结剂以及第二粘结剂,所述第一粘结剂包裹所述活性材料,所述第二粘结剂包裹所述第一粘结剂。通过第一粘结剂和第二粘结剂包裹所述活性材料,从而可降低集流体上的活性材料与电解液之间的副反应,降低电化学装置在高温下发生内部短路风险,减小对包括电化学装置在内的整个电池体系的影响,降低电化学装置的维护成本。
7.在一种可选的方式中,所述第一粘结剂为水溶性粘结剂,所述第二粘结剂为油溶性粘结剂。通过水溶性粘结剂和油溶性粘结剂包裹活性材料,从而既可以减小极片与电解液之间的副反应,又不额外损失电化学装置的动力学。
8.在一种可选的方式中,所述第一粘结剂为油溶性粘结剂,所述第二粘结剂为水溶
性粘结剂。无论活性材料先被油溶性粘结剂包裹再被水溶性粘结剂包裹还是先被水溶性粘结剂包裹再被油溶性粘结剂包裹,都可以减小极片与电解液之间的副反应,又不额外损失电化学装置的动力学。
9.在一种可选的方式中,所述第一粘结剂和第二粘结剂均为油溶性粘结剂,即使活性材料先被油溶性粘结剂包裹再被油溶性粘结剂包裹,也可以减小极片与电解液之间的副反应。
10.在一种可选的方式中,所述油溶性粘结剂包括聚偏氟乙烯和聚酰亚胺中的至少一种。
11.在一种可选的方式中,所述水溶性粘结剂包括丁苯橡胶、羧甲基纤维素、聚丙烯酸、聚丙烯腈、聚丙烯酸酯、聚四氟乙烯和聚丙烯醇中的至少一种。
12.在一种可选的方式中,沿垂直于所述集流体的表面,并且自所述集流体表面往外的方向,所述第二粘结剂在所述活性材料层中的含量逐渐升高,即使沿垂直于集流体的表面的方向,第二粘结剂在所述活性材料层中的含量并不均匀,仍可减小极片与电解液之间的副反应,且可减少第二粘结剂的使用量。
13.在一种可选的方式中,所述第一粘结剂的质量占所述活性材料的质量的0.01%-3%,和/或,所述第二粘结剂的质量占所述活性材料的质量的0.01%-3%。通过合理的设置第一粘结剂和/或第二粘结剂在活性材料中的比例,从而既可实现第一粘结剂和/或第二粘结剂对活性材料的防护,减少活性材料与电解液之间的副反应,又不因为第一粘结剂和/或第二粘结剂的使用而影响活性材料与电化学装置中的另一极片中的活性材料之间的活性物质的交换,例如,不因为第一粘结剂和/或第二粘结剂的使用而影响锂离子的脱嵌。
14.在一种可选的方式中,所述活性材料包括钴酸锂、磷酸铁锂、锰酸锂和三元材料中的至少一种。
15.根据本技术实施例的另一个方面,提供了一种用电设备,包括如上所述的电化学装置。
16.根据本技术实施例的另一个方面,提供了一种极片的制备方法,将制备的极片应用于电化学装置,所述方法包括如下步骤:(a)提供第一粘结剂、第二粘结剂、导电剂、活性材料、溶剂和集流体;(b)将所述活性材料、导电剂与第一粘结剂混合搅拌成浆料,使用辊涂的方式将所述浆料涂覆在所述集流体的表面,烘干后得到第一粘结剂包覆的活性材料;(c)将所述溶剂和第二粘结剂混合成溶液,再使用辊涂或喷涂的方式将所述溶液涂覆在所述第一粘结剂包覆的活性材料上,再次烘干,经过辊压得到所述极片。由于第二粘结剂和溶剂混合形成的溶液是通过辊涂或者喷涂的方式涂覆在第一粘结剂包覆的活性材料上,从而第二粘结剂渗透入第一粘结剂包覆的活性材料中,从而形成沿垂直于所述集流体的表面,并且自所述集流体表面往外的方向,所述第二粘结剂在所述活性材料层中的含量逐渐升高的极片,既可减小极片与电解液之间的副反应,又可减少第二粘结剂的使用量。
17.在一种可选的方式中,将步骤(c)替换为:(d)将所述溶剂和第二粘结剂混合成溶液,再将第一粘结剂包覆的所述活性材料浸泡在所述溶液中,之后再烘干,经过辊压得到所述极片。由于第一粘结剂包覆的活性材料是被浸泡在第二粘结剂和溶剂混合形成的溶液的,从而第二粘结剂可均匀地渗透入第一粘结剂包覆的活性材料中,从而可减小极片与电解液之间的副反应。
18.本技术实施例的有益效果是:区别于现有技术的情况,本技术实施例通过设置有集流体和活性材料层的极片,其中,所述活性材料层设置于所述集流体的表面,所述活性材料层包括活性材料、第一粘结剂以及第二粘结剂,所述第一粘结剂包覆所述活性材料,所述第二粘结剂包覆所述第一粘结剂,通过这样的设置,在电化学装置过充电、高温放置、重物冲击等情况下,即使电化学装置内部温度升高,极片上的活性材料被第一粘结剂以及第二粘结剂层层包裹保护,将降低活性材料与电解液之间的副反应,减小电化学装置在高温下发生内部短路风险,降低对包括电化学装置在内的整个电池体系的影响。
附图说明
19.为了更清楚地说明本技术具体实施例或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中,类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中,各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
20.图1是本技术实施例提供的极片的一种实现方式的示意图;
21.图2是本技术实施例提供的极片的另一种实现方式的示意图;
22.图3是对比例提供的电化学装置在124℃恒温保持期间的电压和温度以及炉温的示意图;
23.图4是本技术实施例提供的方案一的电化学装置在124℃恒温保持期间的电压和温度以及炉温的示意图;
24.图5是本技术实施例提供的方案二的电化学装置在124℃恒温保持期间的电压和温度以及炉温的示意图;
25.图6a是对比例中的电化学装置的极片远离集流体的表面在辊压前的扫描电镜图;
26.图6b是本技术实施例提供的方案一的电化学装置的极片远离集流体的表面在辊压前的扫描电镜图;
27.图7a是对比例中的电化学装置的极片远离集流体的表面在辊压前的另一扫描电镜图;
28.图7b是本技术实施例提供的方案一的电化学装置的极片远离集流体的表面在辊压前的另一扫描电镜图;
29.图8a是对比例中的电化学装置的极片远离集流体的表面在辊压后的另一扫描电镜图;
30.图8b是本技术实施例提供的方案一的电化学装置的极片远离集流体的表面在辊压后的扫描电镜图;
31.图9a是对比例中的电化学装置的极片远离集流体的表面在辊压后的另一扫描电镜图;
32.图9b是本技术实施例提供的方案一的电化学装置的极片远离集流体的表面在辊压后的另一扫描电镜图;
33.图10a是对比例中的电化学装置的极片沿垂直于集流体的方向的切面的扫描电镜图;
34.图10b是本技术实施例提供的方案四中的电化学装置的极片沿垂直于集流体的方向的切面的扫描电镜图;
35.图10c是本技术实施例提供的方案四中的电化学装置的极片沿垂直于集流体的方向的切面的另一扫描电镜图;
36.图11是本技术实施例提供的电化学装置的示意图;
37.图12是本技术实施例提供的沿图11中a-a线的剖视图;
38.图13是本技术实施例提供的一种极片的制备方法的流程图;
39.图14是本技术实施例提供的另一种极片的制备方法的流程图。
具体实施方式
40.为了便于理解本技术,下面结合附图和具体实施例,对本技术进行更详细的说明。需要说明的是,当元件被表述“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
41.除非另有定义,本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是用于限制本技术。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
42.实施例一
43.实施例一公开了一种极片10,请参阅图1,极片10包括集流体1和活性材料层2,所述活性材料层2设置于所述集流体1的表面。
44.对于上述集流体1,在一些实施例中,集流体1包括铝箔。
45.对于上述活性材料层2,所述活性材料层2包括活性材料21、第一粘结剂22和第二粘结剂23,所述第一粘结剂22包裹所述活性材料21,所述第二粘结剂23包裹所述第一粘结剂22。所述活性材料层2中的活性材料21被所述第一粘结剂22和第二粘结剂23层层包裹保护,可降低极片10上的活性材料21与电解液之间的副反应,减小电化学装置在高温下内部短路风险,减小对包括电化学装置在内的整个电池体系的影响减小,同时,可减少锂离子电池内部短路的几率。
46.对于上述活性材料21,活性材料21包括磷酸铁锂、钴酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、锰酸锂中的至少一种。
47.对于上述第一粘结剂22和第二粘结剂23,在一些实施例中,所述第一粘结剂22为水溶性粘结剂,所述第二粘结剂23为油溶性粘结剂,所述水溶性粘结剂包裹所述活性材料21,所述油溶性粘结剂包裹所述水溶性粘结剂,形成“油包水”形式的活性材料层2。
48.可以理解的是,所述第一粘结剂22和第二粘结剂23也可由其他材料组成,从而构成不同形式的活性材料层2,例如:在一些实施例中,所述第一粘结剂22为油溶性粘结剂,所述第二粘结剂23为水溶性粘结剂,所述油溶性粘结剂包裹所述活性材料21,所述水溶性粘结剂包裹所述油溶性粘结剂,形成“水包油”形式的活性材料层2,又例如:在一些实施例中,所述第一粘结剂22和第二粘结剂23均为油溶性粘结剂,所述油溶性粘结剂包裹所述活性材料21,之后,油溶性粘结剂再包裹油溶性粘结剂,形成“油包油”形式的活性材料层2。
49.其中,在一些实施例中,所述油溶性粘结剂包括聚偏氟乙烯和聚酰亚胺中的至少
一种。在一些实施例中,所述水溶性粘结剂包括丁苯橡胶、羧甲基纤维素、聚丙烯酸、聚丙烯腈、聚丙烯酸酯、聚四氟乙烯和聚丙烯醇中的至少一种。
50.在一些实施例中,所述第一粘结剂22的质量占所述活性材料21的质量的0.01%-3%,和/或,所述第二粘结剂的质量占所述活性材料21的质量的0.01%-3%。通过合理的设置第一粘结剂22和/或第二粘结剂23在活性材料21中的比例,从而既可实现第一粘结剂22和/或第二粘结剂23对活性材料21的防护,减少活性材料21与电解液之间的副反应,又不因为第一粘结剂22和/或第二粘结剂23的使用而影响活性材料21与电化学装置中的另一极片10中的活性材料21之间的活性材料2121的交换,例如,不因为第一粘结剂22和/或第二粘结剂23的使用而影响锂离子的脱嵌。
51.值得说明的是,在一些实施例中,第一粘结剂22和活性材料21形成浆料,从而形成第一粘结剂22包裹活性材料21的状态,具体的,可参阅后续的实施例五。
52.值得说明的是,在一些实施例中,请参阅图1,将第一粘结剂22包裹的活性材料21浸泡于第二粘结剂23形成的溶液中,从而形成第二粘结剂23包裹住第一粘结剂22包裹的活性材料21的极片10,此时,沿垂直于所述集流体1的表面的方向l1,第二粘结剂23在活性材料层2中的含量是均匀的,从而由于活性材料21被第一粘结剂22和第二粘结剂23包裹,可减少活性材料21与电解液之间的副反应,且由于沿垂直于所述集流体1的表面的方向l1,第二粘结剂23在活性材料层2中的含量是均匀的,则沿垂直于所述集流体1的表面的方向l1,第一粘结剂22包裹的活性材料21各个部分与电解液之间的副反应被减少的程度是均匀的,从而可减小对包括极片10在内的电化学装置整体的损坏。
53.其中,集流体1的表面为活性材料层2设置于集流体1的表面。
54.值得说明的是,在一些实施例中,请参阅图2,第二粘结剂23被涂覆于第一粘结剂22包裹的活性材料21上,从而形成沿垂直于所述集流体1的表面,并且自所述集流体1表面往外的方向l1,所述第二粘结剂23在活性材料层2中的含量逐渐升高。即沿垂直于集流体1的表面的方向l1,第二粘结剂23在活性材料层2中的含量并不均匀,然而,即使是具有这样的结构的极片10,仍可减小极片10与电解液之间的副反应,且可减少第二粘结剂23的使用量,本技术实施例提供的极片10经济环保。
55.为了方便读者理解本技术的发明构思,以下列举出8个本技术提供的具体的极片作为正极片制造形成电化学装置进行实验,具体的,本技术提供的电化学装置为方案一、方案二、方案三、方案四、方案五、方案六、方案七和方案八。
56.其中,方案一至方案八具有的相同的结构为电化学装置中的极片包括集流体和活性材料层,活性材料层包括活性材料、第一粘结剂和第二粘结剂,其中,第一粘结剂包裹活性材料,第二粘结剂包裹住第一粘结剂。
57.其中,方案一至方案三,以及方案五至方案八中的电化学装置的正极片中的第二粘结剂在活性材料层中沿垂直于集流体的表面的方向的含量相同。
58.其中,方案四中,沿垂直于集流体的表面,并且自集流体表面往外的方向,第二粘结剂在活性材料层中的含量逐渐升高。
59.以现有技术中的1个电化学装置为对比例,对比例中电化学装置的正极片包括集流体和活性材料层,活性材料层包括活性材料和油溶性粘结剂,油溶性粘结剂包裹活性材料。
60.方案一至方案八中以及对比例中的电化学装置的其他结构,例如负极片和隔膜等的结构和材料均相同。
61.对方案一至方案八,以及对对比例进行短路情况的性能测试,该性能测试的过程为先将电化学装置以0.5c恒流充电到电化学装置设计的最高电压,再恒压充电到电流达到0.02c,然后将满充后的电化学装置在常温下放置在25℃的烘箱中,关紧烘箱门,使烘箱从25℃开始,以5℃/mi n的速度升温到124℃,并在124℃下恒温保持1h,期间全程测试电化学装置的电压和温度,以及烘箱内部温度(炉温),如果电化学装置电压出现大幅度降低说明电化学装置内部发生了短路,对方案一至方案八,以及对对比例的情况以及对方案一至方案八,以及对对比例进行的上述性能测试结果记录在下表1。
62.表1
[0063] 第二粘结剂第一粘结剂电化学装置内部短路情况对比例无油溶性粘结剂124℃,内部出现短路方案一聚丙烯酸聚偏氟乙烯124℃,内部未出现短路方案二丁苯橡胶 聚丙烯酸聚偏氟乙烯124℃,内部未出现短路方案三羧甲基纤维素聚偏氟乙烯124℃,内部未出现短路方案四聚丙烯酸聚偏氟乙烯124℃,内部未出现短路方案五聚酰亚胺聚偏氟乙烯124℃,内部未出现短路方案六聚偏氟乙烯聚丙烯酸124℃,内部未出现短路方案七聚酰亚胺聚丙烯酸124℃,内部未出现短路方案八聚偏氟乙烯丁苯橡胶124℃,内部未出现短路
[0064]
对比例、方案一和方案二中的电化学装置均取5个电化学装置进行上述性能测试,在124℃下恒温保持1h期间,全程测试电化学装置的电压和温度,以及烘箱内部温度(炉温)的数据记录在图3、图4和图5。
[0065]
由表1、图3、图4和图5,在124℃恒温保持期间,包括本技术实施例提供的极片的电化学装置内部均未出现短路,而对比例在124℃恒温保持期间出现了短路。具体的,请参阅图3,对比例的电化学装置在124℃恒温保持期间,其电压出现急剧下降情况,表明此时对比例的电化学装置内部短路。请参阅图4和图5,方案一和方案二的电化学装置在124℃恒温保持期间,其电压均比较平稳,表明的电化学装置在124℃恒温保持期间没有出现内部短路现象。
[0066]
本技术还对实施例和对比例中的电化学装置中的正极片使用扫描电镜进行表面形貌和切面的形貌进行观察。
[0067]
在形成第二粘结剂包覆第一粘结剂、第一粘结剂包覆活性材料的结构后,需对极片进行辊压以形成最终的极片。
[0068]
图6a提供了对比例中的电化学装置的极片远离集流体的表面在辊压前的扫描电镜图,图6a中的放大倍数为5000倍,图6b提供了方案一种的电化学装置的极片远离集流体的表面在辊压前的扫描电镜图,图6b中的放大倍数为5000倍。图6b中活性材料表面包覆的膜状物质即为聚丙烯酸。由于聚偏氟乙烯为透明,则图6a和图6b中可以认为看不到聚偏氟乙烯。对照图6a和图6b,方案一中的活性材料被包括聚丙烯酸在内的第二粘结剂包覆。
[0069]
图7a提供了对比例中的电化学装置的极片远离集流体的表面在辊压前的另一扫
描电镜图,图7a中的放大倍数为10000倍,图7b提供了方案一中的电化学装置的极片远离集流体的表面在辊压前的另一扫描电镜图,图7b中的放大倍数为10000倍。由图7b,图7b中活性材料表面包覆的膜状物质即为聚丙烯酸。由于聚偏氟乙烯为透明,则图7a和图7b中可以认为看不到聚偏氟乙烯。对照图7a和图7b,同样的可以看出,方案一中的活性材料被包括聚丙烯酸在内的第二粘结剂包覆。
[0070]
图8a提供了对比例中的电化学装置的极片远离集流体的表面在辊压后的扫描电镜图,图8a中的放大倍数为5000倍,图8b提供了方案一种的电化学装置的极片远离集流体的表面在辊压后的扫描电镜图,图8b中的放大倍数为5000倍。由图8b,图8b中活性材料表面包覆的膜状物质即为聚丙烯酸。由于聚偏氟乙烯为透明,则图8a和图8b中可以认为看不到聚偏氟乙烯。对照图8a和图8b,经过辊压后,虽然活性材料背离集流体的表面比较平整,方案一中的活性材料被包括聚丙烯酸在内的第二粘结剂包覆。
[0071]
图9a提供了对比例中的电化学装置的极片远离集流体的表面在辊压后的另一扫描电镜图,图9a中的放大倍数为10000倍,图9b提供了方案一种的电化学装置的极片远离集流体的表面在辊压后的另一扫描电镜图,图9b中的放大倍数为10000倍。由图9b,图9b中活性材料表面包覆的膜状物质即为聚丙烯酸。由于聚偏氟乙烯为透明,则图9a和图9b中可以认为看不到聚偏氟乙烯。对照图9a和图9b,经过辊压后,虽然活性材料背离集流体的表面比较平整,方案一中的活性材料被包括聚丙烯酸在内的第二粘结剂包覆。
[0072]
图10a提供了对比例中的电化学装置的极片沿垂直于集流体的方向的切面的扫描电镜图,图10a中的放大倍数为1000倍,图10b提供了方案四中的电化学装置的极片沿垂直于集流体的方向的切面的扫描电镜图,图10b中的放大倍数为1000倍。图10c提供了方案四中的电化学装置的极片沿垂直于集流体的方向的切面的另一扫描电镜图,图10c中的放大倍数为5000倍。由图10b和图10c,图10b中活性材料表面包覆的膜状物质即为聚丙烯酸。由于聚偏氟乙烯为透明,则图10a、图10b和图10c中可以认为看不到聚偏氟乙烯。对照图10a和图10b,方案四中的活性材料被包括聚丙烯酸在内的第二粘结剂包覆。由图10b中的椭圆形虚线框中的区域,沿垂直于集流体的方向,且自集流体表面往外的方向,第二粘结剂在活性材料层中的含量逐渐升高。
[0073]
在本技术实施例中,极片10包括集流体1和活性材料层2,活性材料层2设置于集流体1的表面。活性材料层2包括活性材料21、第一粘结剂22以及第二粘结剂23,所述第一粘结剂22包裹所述活性材料21,所述第二粘结剂23包裹所述第一粘结剂22,这样设置,包括上述极片10的电化学装置在过充电、高温放置、重物冲击等情况下,即使电化学装置内部温度升高,极片10上的活性材料21被第一粘结剂22以及第二粘结剂23层层包裹保护,极片10上的活性材料21与电解液之间的副反应降低,对包括电化学装置在内的整个电池体系的影响减小,同时,可减少锂离子电池内部在高温线发生内部短路的风险。
[0074]
实施例二
[0075]
请参阅图11和图12,本技术实施例二提供了一种电化学装置100的实施例,所述电化学装置100包括电化学装置壳体20、电解液30、两个极片10和位于两个极片10之间的隔膜40。两个极片10和隔膜40位于电化学装置壳体20。电解液30填充于电化学装置壳体20。两个极片10中的至少一个为上述实施例一提供的极片10,且两个极片10的极性相反。对于极片10的功能和结构可参阅实施例一,此处不再一一赘述。
[0076]
实施例三
[0077]
本技术实施例三提供了一种电池包的实施例,所述电池包包括至少一个如上所述的电化学装置,所述电化学装置的功能和结构可参阅实施例二,此处不再一一赘述。
[0078]
实施例四
[0079]
本技术还提供了一种用电设备的实施例,所述用电设备包括如上实施例三中的电池包,所述电池包的功能和结构可参阅上述的实施例三,此处不再一一赘述。
[0080]
实施例五
[0081]
本技术五提供了一种应用于电化学装置的极片的制备方法,请参阅图13,极片的制备方法包括如下步骤:
[0082]
(a)提供第一粘结剂、第二粘结剂、导电剂、活性材料、溶剂和集流体。
[0083]
其中,第一粘结剂的材料以及第一粘结剂的质量与活性材料的质量之间的关系可参阅实施例一,此处不再赘述。
[0084]
其中,第二粘结剂的材料以及第二粘结剂的质量与活性材料的质量之间的关系可参阅实施例一,此处不再赘述。
[0085]
其中,活性材料的材料选取也可参阅实施例一,此处不再赘述。
[0086]
其中,导电剂为极片制备过程的常规材料,例如碳黑、乙炔黑、碳纳米管、纳米纤维、石墨烯中的至少一种。
[0087]
其中,溶剂为可与第二粘接剂形成溶液的物质。
[0088]
其中,集流体的材料也可参考实施例一,此处不再赘述。
[0089]
(b)将活性材料、导电剂与第一粘结剂混合搅拌成浆料,使用辊涂的方式将此浆料并且涂覆在集流体的表面,烘干后得到第一粘结剂包覆的活性材料。
[0090]
(c)将溶剂和第二粘结剂混合成溶液,再使用辊涂或喷涂将第二粘结剂溶液均匀涂敷在第一粘结剂包覆的活性材料上,再次烘干,经过辊压即可得到极片。
[0091]
通过这样的形式,可形成沿垂直于集流体的表面,并且自集流体表面往外的方向,第二粘结剂在活性材料层中的含量逐渐升高的情况,即沿垂直于集流体的表面的方向,第二粘结剂在活性材料层中的含量并不均匀,然而,即使是具有这样的结构的极片,仍可减小极片与电解液之间的副反应,且可减少第二粘结剂的使用量,本技术实施例提供的极片经济环保。
[0092]
在一些实施例中,请参阅图14,将步骤(c)替换为步骤(d),步骤(d)为将溶剂和第二粘结剂混合成溶液,再将第一粘结剂包覆的活性材料浸泡在溶液中,之后再烘干,经过辊压即可得到极片。
[0093]
沿垂直于集流体的表面的方向,第二粘结剂在活性材料层中的含量是均匀的,从而由于活性材料被第一粘结剂和第二粘结剂包裹,可减少活性材料与电解液之间的副反应,且由于沿垂直于集流体的表面的方向,第二粘结剂在活性材料层中的含量是均匀的,则沿垂直于集流体的表面的方向,第一粘结剂包裹的活性材料各个部分与电解液之间的副反应被减少的程度是均匀的,从而可减小对包括极片在内的电化学装置整体的损坏。
[0094]
在本技术实施例中,极片的制备方法包括(a)提供第一粘结剂、第二粘结剂、导电剂、活性材料、溶剂和集流体;(b)将活性材料、导电剂与第一粘结剂混合搅拌成浆料,使用辊涂的方式将浆料涂覆在集流体的表面,烘干后得到第一粘结剂包覆的活性材料;(c)将溶
剂和第二粘结剂混合成溶液,再使用辊涂或喷涂的方式将溶液涂覆在第一粘结剂包覆的活性材料上,再次烘干,经过辊压得到极片,从而制备形成极片中的活性物质被第一粘结剂和第二粘结剂包覆,极片应用于电化学装置时,可减少活性物质与电化学装置中的电解液之间的副反应。
[0095]
以上仅为本技术的实施例,并非因此限制本技术的专利范围,凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本技术的专利保护范围内。
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