正极片和锂离子电池的制作方法

本申请涉及电池，具体涉及正极片和锂离子电池。

背景技术：

1、随着人类社会的发展和进步，能源消费爆炸式增长，非可再生资源枯竭问题逐渐显现，人们对可再生能源的需求日益迫切。二次电池作为一种可循环使用的清洁能源，广泛地应用于各类电子设备和电动车等的产品。

2、作为高密度储能装置，二次电池的安全性能尤为重要。二次电池中包含外壳、电极端子、电极片和隔离膜等组件，其中电极片设置有极耳(即在极片涂布时在集流体边缘预留的空白区域)，并引出至电极端子。为降低电池的内阻并且提高电芯的能量密度，目前主流采用多极耳电池技术，通过端部焊接形成极耳束连接到电极端子。然而，正极片边缘在激光切割时容易产生熔珠、毛刺、粉尘，导致电池短路，对电池的安全性能产生极大挑战。

3、目前，通常在正极片边缘设置有绝缘树脂层，绝缘树脂层为包括含有酰亚胺结构、不含氟的有机聚合物。但此绝缘树脂层经过多次过辊后会造成断裂，引起极片损坏。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了正极片和锂离子电池。该正极片机械性能良好，不易断裂，同时能有效减少模切时产生的熔珠、毛刺，从而避免造成电池的安全性问题。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

3、本发明的第一方面提供了一种正极片，该正极片包括集流体、活性物质层、绝缘层；

4、集流体包括集流体主体和由集流体主体延伸出的极耳；

5、活性物质层设置于集流体主体的至少一个表面上；

6、所述绝缘层设置于所述集流体主体沿所述正极片x方向一侧的边缘，且至少部分所述绝缘层延伸至所述极耳表面；

7、所述绝缘层包括具有酰胺链状结构的第一有机聚合物和具有酰亚胺环状结构的第二有机聚合物；

8、所述绝缘层的红外光谱包括第一特征吸收峰和第二特征吸收峰；

9、所述第一特征吸收峰存在于波数σ1为1500～1700cm-1处，所述第一特征吸收峰的透过率或平均透过率记为t1％；

10、所述第二特征吸收峰存在于波数σ2为1700～1800cm-1处，所述第二特征吸收峰的透过率或平均透过率记为t2％；

11、所述t2％大于所述t1％。

12、本发明的第二方面提供一种锂离子电池，所述锂离子电池包括本发明第一方面提供的所述正极片。

13、与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：

14、(1)本发明的正极片边缘设置有绝缘层，在保证产品质量和安全的前提下，能改善激光切极耳时熔珠、毛刺的产生，减少电池短路风险，增加电池的安全可靠性。同时绝缘层的设置，也能保证极片边缘及极耳处不易发生变形和产生折痕，减少极片出现质量问题的可能。

15、(2)本发明的正极片绝缘层中包括第一有机聚合物和第有机二聚合物。具有链状酰胺结构的第一有机聚合物保证了绝缘层的柔韧性，使其涂覆在集流体箔材上后不会因为多次过辊造成断裂引起极片损坏；具有酰亚胺环状结构的第二有机聚合物能在一定程度上提升绝缘层的刚性，保证绝缘层不易变形，不会对电芯的其它结构造成影响。两者组合使用时，使得绝缘层不仅具有较好的刚性，同时还具有较好的柔韧性和延展性能，抗拉强度和断裂伸长率良好，增强绝缘层的机械性能，更能满足电池制程中的极片走带过辊的需求。

16、(2)本发明的正极片绝缘层中，在1500～1700cm-1处存在第一特征吸收峰，在1700～1800cm-1处存在第二特征吸收峰，且第二特征吸收峰的透过率或平均透过率大于第一特征吸收峰的透过率或平均透过率，也就是说在正极片绝缘层中链状酰胺结构中的官能团“—c＝o—”和“—c-n—”的数量要比酰亚胺环状结构中的官能团“—c＝o—”的数量多，通过这样设置可以更好地协同绝缘层中的刚性和柔韧性，可以有效提升绝缘层的各类机械性能，避免因多次过辊造成断裂而引起极片的损坏，更能满足电池制程中极片走带过辊的需求。

17、在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。

技术特征：

1.一种正极片，其特征在于，包括集流体、活性物质层、绝缘层；

2.根据权利要求1所述的正极片，其特征在于，所述t1％、t2％满足如下关系式：

3.根据权利要求2所述的正极片，其特征在于，

4.根据权利要求2所述的正极片，其特征在于，所述第二特征吸收峰的个数为1个或2个，所述第二特征吸收峰的透过率或平均透过率t2％为70％～98％。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的正极片，其特征在于，所述绝缘层的红外光谱还包括第三特征吸收峰，所述第三特征吸收峰存在于波数σ3为3000～3500cm-1处，所述第三特征吸收峰的个数为1个，所述第三特征吸收峰的透过率t3％为50％～85％。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的正极片，其特征在于，所述绝缘层的红外光谱还包括第四特征吸收峰，所述第四特征吸收峰存在于波数σ4为1480～1520cm-1处，所述第四特征吸收峰的个数为1个，所述第四特征吸收峰的透过率t4％为0％～20％。

7.根据权利要求1所述的正极片，其特征在于，所述第一有机聚合物包括聚酰胺酸；

8.根据权利要求1所述的正极片，其特征在于，所述第一有机聚合物在绝缘层中的质量百分含量为90％～99.9％；

9.根据权利要求1所述的正极片，其特征在于，所述活性物质层的厚度为20～180μm；

10.根据权利要求1所述的正极片，其特征在于，所述正极片还包括混溶层，所述混溶层存在于所述活性物质层与所述绝缘层之间，所述混溶层由所述活性物质层和所述绝缘层互相渗透形成。

11.根据权利要求1所述的正极片，其特征在于，所述绝缘层的抗拉强度为77～82mpa；

12.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包括权利要求1-11中任一项所述正极片。

技术总结
本申请涉及电池技术领域，具体涉及正极片和锂离子电池。该正极片包括集流体、活性物质层、绝缘层；集流体包括集流体主体和由集流体主体延伸出的极耳；活性物质层设置于集流体主体的至少一个表面上；绝缘层设置于集流体主体沿正极片X方向一侧的边缘，且至少部分绝缘层延伸至极耳表面；所述绝缘层包括具有酰胺链状结构的第一有机聚合物和具有酰亚胺环状结构的第二有机聚合物；绝缘层的红外光谱包括第一特征吸收峰和第二特征吸收峰，第二特征吸收峰的透过率或平均透过率T<subgt;2</subgt;％大于第一特征吸收峰的透过率或平均透过率T<subgt;1</subgt;％。本发明正极片机械性能良好，不易断裂，同时能有效减少模切时产生的熔珠、毛刺，从而避免造成电池的安全性问题。

技术研发人员：陈权,付西超,谢文,蒋欢,谢继春
受保护的技术使用者：珠海冠宇电池股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8