正极极片、二次电池和电子装置的制作方法

本申请属于电池，具体涉及一种正极极片、二次电池和电子装置。

背景技术：

1、近年来，以锂离子电池为代表的新能源电池得到广泛应用，其中，锂离子电池因具有能量密度高、工作电压高、循环寿命长、体积小、重量轻、环境友好等优良性能而受到越来越多的关注。

2、目前，例如锂离子二次电池的电池已广泛应用于电动汽车和可移动电子设备等领域。随着电动汽车和可移动电子设备的不断发展，人们对电池的包括动力学性能在内的综合性能提出了更高的要求。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种正极极片，其能够改善包含其的二次电池的动力学性能，此外还提供动力学性能改善的二次电池和电子装置。

2、为此，本申请实施例第一方面提供了一种正极极片，包括：

3、正极集流体；和

4、正极活性材料膜层，设置于正极集流体至少一侧；

5、其中，正极活性材料膜层包括造孔剂，造孔剂包括锂盐或固相有机化合物中至少一种；锂盐包括双氟磺酰亚胺锂盐、双草硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、二氟二草酸磷酸锂、二氟磷酸锂中的一种或几种；固相有机化合物包括硫酸乙烯酯、亚硫酸乙烯酯、亚磷酸酯、己二腈中的一种或几种。

6、根据本申请实施例的技术方案，因为正极极片的正极活性材料膜层包含规定的造孔剂，所以在对包含该正极极片的电池进行注液及正极充放电过程中，造孔剂溶解或氧化溶解，从而使正极活性材料膜层的表层形成弥散的多孔结构。因此，正极极片的正极活性材料膜层的孔隙率增加，可有利地提高电解液对于正极活性材料膜层的浸润速率，并增加正极活性材料膜层的润湿性和保液量增加，使正极极片的离子阻抗降低，从而提升极片动力学性能。

7、根据本申请一个方面的实施例，基于正极活性材料膜层的总重，正极活性材料膜层包含0.01%~5%的造孔剂。

8、根据本申请一个方面的实施例，基于正极活性材料膜层的总重，正极活性材料膜层包含0.5%~2%的造孔剂。

9、根据本申请一个方面的实施例，正极活性材料膜层的厚度为50~170μm。

10、根据本申请一个方面的实施例，造孔剂的平均粒径 dv50为1~10μm。

11、根据本申请一个方面的实施例，正极活性材料膜层包括正极活性颗粒；正极活性颗粒的平均粒径dv50为1~20μm。

12、根据本申请一个方面的实施例，正极活性颗粒包括钴酸锂、镍钴锰酸锂中的一种或几种。

13、本申请实施例第二方面提供了一种二次电池，包括：负极极片、电解液、隔离膜以及第一方面的正极极片。

14、根据本申请一个方面的实施例，电解液包括碳酸酯，碳酸酯包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯或碳酸二甲酯中的一种或几种。

15、根据本申请一个方面的实施例，碳酸酯在电解液中的质量含量范围为20%至90%。

16、根据本申请一个方面的实施例，造孔剂在正极活性材料膜层中的含量与二次电池经过20次充放电后造孔剂在正极活性材料膜层中的含量的比值为1:（0.01~0.2）。

17、根据本申请一个方面的实施例，正极活性材料膜层的孔隙率k小于正极活性材料膜层在二次电池经充电和/或放电后的孔隙率k’。

18、根据本申请一个方面的实施例，正极活性材料膜层的初始电解液吸液速率θ小于正极活性材料膜层在二次电池经充电和/或放电后的电解液吸液速率θ’。

19、根据本申请一个方面的实施例，正极活性材料膜层在二次电池经充电和/或放电后的孔隙率k’为8%~25%。

20、根据本申请一个方面的实施例，正极活性材料膜层的初始电解液吸液速率θ和正极活性材料膜层在二次电池经充电和/或放电后的电解液吸液速率θ’的比值为1：（1.05~1.5）。

21、本申请实施例第三方面提供了一种电子装置，包括第二方面的二次电池。

22、本申请实施例提供的正极极片，能够在二次电池增不降低二次电池能量密度的同时有效改善二次电池的动力学性能。本申请的用电装置包括本申请提供的二次电池，因而至少具有与所述二次电池相同的优势。

技术特征：

1.一种正极极片，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的正极极片，其特征在于，基于所述正极活性材料膜层的总重，所述正极活性材料膜层包含0.01%~5%的造孔剂。

3.根据权利要求2所述的正极极片，其特征在于，基于所述正极活性材料膜层的总重，所述正极活性材料膜层包含0.5%~2%的造孔剂。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的正极极片，其特征在于，所述正极活性材料膜层的厚度为50~170μm。

5. 根据权利要求1-3任意一项所述的正极极片，其特征在于，所述造孔剂的平均粒径dv50为1~10μm。

6.根据权利要求1-3任意一项所述的正极极片，其特征在于，所述正极活性材料膜层包括正极活性颗粒；所述正极活性颗粒的平均粒径dv50为1~20μm。

7.根据权利要求6所述的正极极片，其特征在于，所述正极活性颗粒包括钴酸锂、镍钴锰酸锂中的一种或几种。

8.一种二次电池，其特征在于，包括：负极极片、电解液、隔离膜以及权利要求1-7中任意一项所述的正极极片。

9.根据权利要求8所述的二次电池，其特征在于，所述电解液包括碳酸酯，所述碳酸酯包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯或碳酸二甲酯中的一种或几种；

10.根据权利要求8或9所述的二次电池，其特征在于，所述造孔剂在所述正极活性材料膜层中的初始含量与二次电池经过20次充放电后所述造孔剂在所述正极活性材料膜层中的含量的比值为1:（0.01~0.2）。

11.根据权利要求8或9所述的二次电池，其特征在于，所述正极活性材料膜层的初始孔隙率k小于所述正极活性材料膜层在所述二次电池经充电和/或放电后的孔隙率k’；和/或，

12.根据权利要求8或9所述的二次电池，其特征在于，所述正极活性材料膜层在所述二次电池经充电和/或放电后的孔隙率k’为8%~25%。

13.根据权利要求8或9所述的二次电池，其特征在于，所述正极活性材料膜层的初始电解液吸液速率θ和所述正极活性材料膜层在所述二次电池经充电和/或放电后的电解液吸液速率θ’的比值为1：(1.05~1.5)。

14.一种电子装置，其特征在于，包括权利要求8-13中任意一项所述的二次电池。

技术总结
本申请公开了一种正极极片、二次电池和电子装置，正极极片包括：正极集流体；和正极活性材料膜层，设置于正极集流体至少一侧；其中，正极活性材料膜层包括造孔剂，造孔剂包括锂盐或固相有机化合物中至少一种；锂盐包括双氟磺酰亚胺锂盐、双草硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、二氟二草酸磷酸锂、二氟磷酸锂中的一种或几种；固相有机化合物包括硫酸乙烯酯、亚硫酸乙烯酯、亚磷酸酯、己二腈中的一种或几种。本申请在正极活性材料膜层中添加造孔剂，在注液及正极充放电过程中，造孔剂溶解或氧化溶解，从而使正极活性材料膜层形成弥散的多孔结构；使正极极片的浸润速率提升，润湿性和保液量增加，使正极极片的离子阻抗降低，从而提升极片动力学性能。

技术研发人员：朱修养,王可飞,蔡小虎,韩冬冬
受保护的技术使用者：宁德新能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12