一种极片、极片的制备方法、二次电池和用电装置与流程

本发明涉及二次电池，具体而言，涉及一种极片、极片的制备方法、二次电池和用电装置。

背景技术：

1、随着锂电池的快速发展，使用液态电解液的传统液态电池已无法满足人们对高能量密度、高安全电池的追求。而全固态电池由于其高比能，高安全的特点，是锂离子电池发展的主要趋势。作为新型电池，与传统电池相比最大的区别是采用了固态电解质，因此，在电极和电芯的制造工艺上与传统电池存在巨大区别。对于全固态电池制备，大部分采用裁片、叠片方式进行，而目前全固态要获得高能量密度，需要高负载极片，还需要保持高效的离子和电力通路，极片中的粘结剂不能过多，由此造成极片边缘容易掉料。更为重要的是，正极在充放电过程中，存在体积变化，而体积变化带来的界面脱触问题，则会导致电池性能劣化。因此，这种方式用于后期固态电池极片的连续化制备和良好的性能表达存在诸多问题。

2、总体上看，目前的全固态电池制备工艺存在如下问题：(1)高负载正极进行裁片后，在转运和叠片过程中，边缘容易掉料，造成电池缺陷，降低装配成功率，也不利于规模化制造；(2)在全固态极片中，正极片尺寸设计时会小于负极片尺寸，以防止短路，而固态电池装配时，需要对极片进行大压力压制，压制过程中，由于正极比负极尺寸小，边缘部分会由于大压力造成负极的破碎，从而引起短路；(3)现有的极片并没有应对正极体积变化带来的脱触和性能劣化问题(如循环性能下降)，现有材料与极片的粘附性差，不能与极片形成有效的粘结，应对体积变化带来的脱触。

3、鉴于此，特提出本发明。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供极片、极片的制备方法、二次电池和用电装置，旨在提高电池的循环性能，减少极片边缘掉料。

2、本发明是这样实现的：

3、第一方面，本发明提供一种极片，包括集流体和附着于集流体上的活性涂层，在活性涂层边缘的集流体上附着有固化后的绝缘胶。

4、在可选的实施方式中，围绕活性涂层的四周均附着有固化后的绝缘胶；

5、优选地，固化后的绝缘胶的宽度为0.5μm-1.5μm。

6、在可选的实施方式中，绝缘胶的原料包括第一粘结剂和粘弹性材料，粘弹性材料选自热塑性胶和热固性胶中的至少一种；

7、优选地，第一粘结剂选自聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、丁苯橡胶、羧甲基纤维素、聚丙烯酸和聚丙烯腈中的至少一种；

8、优选地，第一粘结剂和粘弹性材料的质量比为1：(0.5-1.5)；

9、优选地，粘弹性材料选自乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚酯、环氧树脂、聚氨酯、聚丁二烯酸、有机硅树脂、苯乙烯-丁二烯共聚物、聚酯亚胺和聚酰亚胺中的至少一种。

10、在可选的实施方式中，活性涂层中包括活性材料、第二粘结剂和导电剂；

11、优选地，第二粘结剂选自聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、丁苯橡胶、羧甲基纤维素、聚丙烯酸和聚丙烯腈中的至少一种；更优选地，第一粘结剂与第二粘结剂含有相同组分；

12、优选地，集流体的两侧均附着有活性涂层，且两侧的活性涂层边缘均附着有固化后的绝缘胶；

13、优选地，活性涂层中还包括电解质，电解质选自硫化物电解质、氧化物电解质和卤化物电解质中的至少一种。

14、第二方面，本发明提供一种前述实施方式中任一项极片的制备方法，包括：提供极片基体，极片基体包括集流体和附着于集流体上的活性涂层；

15、根据极片产品的尺寸，活性涂层上进行制痕形成制痕槽，在制痕槽处注入绝缘胶，并固化成型；在固化成型之后，在绝缘胶的位置进行模切制片。

16、在可选的实施方式中，围绕活性涂层四周均涂覆绝缘胶，并固化成型。

17、在可选的实施方式中，制痕槽具有长度方向和宽度方向，在长度方向上，制痕槽从活性涂层的一端延伸至相对的另一端；制痕槽的宽度为1mm-3mm。

18、在可选的实施方式中，采用湿法或干法工艺制备极片基体；

19、优选地，采用湿法工艺制备极片基体时，包括：将活性材料、导电剂、电解质、第二粘结剂和分散剂混合得到浆料，将浆料涂覆于集流体至少一侧，之后干燥；

20、优选地，采用干法工艺制备极片基体时，包括：将活性材料、导电剂、电解质和第二粘结剂混合纤维化，采用辊压的方式制备片，并与集流体贴合。

21、第三方面，本发明提供一种二次电池，包括前述实施方式中任一项极片或前述实施方式中任一项制备方法制备得到的极片。

22、第四方面，本发明提供一种用电装置，包括前述实施方式的二次电池。

23、本发明具有以下有益效果：通过在活性涂层的边缘附着有固化后的绝缘胶，边缘的绝缘胶在高压力条件下能与负极(或正极)粘合，当正极在充放电时，能够有效缓解正极极片在充放电过程中体积变化带来的循环性能差问题，提升电池的循环性；还可以有效避免正极极片的边缘掉料等问题的出现。

技术特征：

1.一种极片，其特征在于，包括集流体和附着于所述集流体上的活性涂层，在所述活性涂层边缘的所述集流体上附着有固化后的绝缘胶。

2.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，围绕所述活性涂层的四周均附着有所述固化后的绝缘胶；

3.根据权利要求1-2中任一项所述的极片，其特征在于，所述绝缘胶的原料包括第一粘结剂和粘弹性材料，所述粘弹性材料选自热塑性胶和热固性胶中的至少一种；

4.根据权利要求3所述的极片，其特征在于，所述活性涂层中包括活性材料、第二粘结剂和导电剂；

5.一种权利要求1-4中任一项所述极片的制备方法，其特征在于，包括：提供极片基体，所述极片基体包括集流体和附着于所述集流体上的活性涂层；

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，围绕所述活性涂层四周均涂覆所述绝缘胶，并固化成型。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述制痕槽具有长度方向和宽度方向，在所述长度方向上，所述制痕槽从所述活性涂层的一端延伸至相对的另一端；所述制痕槽的宽度为1mm-3mm。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，采用湿法或干法工艺制备所述极片基体；

9.一种二次电池，其特征在于，包括权利要求1-4中任一项所述极片或权利要求5-8中任一项所述制备方法制备得到的极片。

10.一种用电装置，其特征在于，包括权利要求9所述的二次电池。

技术总结
本发明公开了一种极片、极片的制备方法、二次电池和用电装置，涉及二次电池技术领域。通过在活性涂层的边缘附着有固化后的绝缘胶，边缘的绝缘胶在高压力条件下能与负极(或正极)粘合，当正极在充放电时，能够有效缓解正极极片在充放电过程中体积变化带来的循环性能差问题，提升电池的循环性；还可以有效避免正极极片的边缘掉料等问题的出现。

技术研发人员：朱高龙,吴锫
受保护的技术使用者：四川新能源汽车创新中心有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/1/2