[发明专利]一种电极极片、电化学装置及安全涂层有效
申请号: | 201711092980.2 | 申请日: | 2017-11-08 |
公开(公告)号: | CN109755467B | 公开(公告)日: | 2021-01-12 |
发明(设计)人: | 金海族;张小文;李振华 | 申请(专利权)人: | 宁德时代新能源科技股份有限公司 |
主分类号: | H01M4/13 | 分类号: | H01M4/13;H01M10/0525;H01M10/42;H01M4/06;C09D127/16;C09D127/08 |
代理公司: | 北京东方亿思知识产权代理有限责任公司 11258 | 代理人: | 肖善强 |
地址: | 352100 福建*** | 国省代码: | 福建;35 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 电极 电化学 装置 安全 涂层 | ||
1.一种电极极片,包括集流体、电极活性材料层和设置于集流体与电极活性材料层之间的安全涂层,所述安全涂层包含高分子基体、导电材料、无机填料和水性粘结剂,所述高分子基体是聚偏氟烯烃和/或聚偏氯烯烃高分子基体,基于所述安全涂层的总重量,
所述高分子基体的重量百分比大于等于20wt%;
所述高分子基体与水性粘结剂的总重量的重量百分比为40wt%-75wt%;
所述导电材料的重量百分比为8wt%-25wt%;
所述无机填料的重量百分比为10wt%-45wt%;
且基于所述高分子基体与水性粘结剂的总重量,所述水性粘结剂的重量百分比为20wt%-50wt%,所述无机填料为正极电化学活性材料或正极电化学活性材料的导电碳包覆改性材料。
2.根据权利要求1所述的电极极片,所述高分子基体选自聚偏氟乙烯、羧酸改性的聚偏氟乙烯、丙烯酸改性的聚偏氟乙烯、聚偏氯乙烯、羧酸改性的聚偏氯乙烯、丙烯酸改性的聚偏氯乙烯、聚偏氟乙烯共聚物、聚偏氯乙烯共聚物中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的电极极片,所述导电材料选自导电碳基材料、导电金属材料和导电聚合物材料中的至少一种,
其中导电碳基材料选自导电炭黑、石墨、石墨烯、碳纳米管、碳纳米纤维中的至少一种;
导电金属材料选自Al粉、Ni粉、金粉中的至少一种;
导电聚合物材料选自导电聚噻吩、导电聚吡咯、导电聚苯胺中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的电极极片,所述无机填料选自钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、镍锰酸锂、镍锰钴酸锂、镍锰铝酸锂、磷酸铁锂、磷酸钒锂、磷酸钴锂、磷酸锰锂、硅酸铁锂、硅酸钒锂、硅酸钴锂、硅酸锰锂、钛酸锂中的至少一种,或上述材料的导电碳包覆改性的材料。
5.根据如权利要求1-4任一项所述的电极极片,所述水性粘结剂选自CMC、聚丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚环氧乙烷、橡胶、聚氨酯、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸、丙烯腈多元共聚物、明胶、壳聚糖、海藻酸钠、偶联剂、氰基丙烯酸酯、聚合环醚衍生物、环糊精的羟基衍生物。
6.根据权利要求1-4任一项所述的电极极片,所述安全涂层的厚度H为1µm≤H≤20µm。
7.根据权利要求6所述的电极极片,所述安全涂层的厚度H为3µm≤H≤10µm。
8.根据权利要求1-4任一项所述的电极极片,其中所述高分子基体与水性粘结剂的总重量的重量百分比为50wt%-75wt%,所述导电材料的重量百分比为8wt%-15wt%,所述无机填料的重量百分比为15wt%-45wt%。
9.一种电化学装置,包括正极极片和负极极片,其中正极极片为权利要求1至8任一项所述的电极极片,所述电化学装置为电容器、一次电池或二次电池。
10.一种电极极片用安全涂层,所述安全涂层包含高分子基体、导电材料、无机填料和水性粘结剂,所述高分子基体是聚偏氟烯烃和/或聚偏氯烯烃高分子基体,基于所述安全涂层的总重量,
所述高分子基体的重量百分比大于等于20wt%;
所述高分子基体与水性粘结剂的总重量的重量百分比为40wt%-75wt%;
所述导电材料的重量百分比为8wt%-25wt%;
所述无机填料的重量百分比为10wt%-45wt%;
且基于所述高分子基体与水性粘结剂的总重量,所述水性粘结剂的重量百分比为20wt%-50wt%,所述无机填料为正极电化学活性材料或正极电化学活性材料的导电碳包覆改性材料。
11.根据权利要求10所述的电极极片用安全涂层,其中所述高分子基体与水性粘结剂的总重量的重量百分比为50wt%-75wt%,所述导电材料的重量百分比为8wt%-15wt%,所述无机填料的重量百分比为15wt%-45wt%。
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