正极极片、电化学装置和电子装置制造方法及图纸

本申请的实施例提供了正极极片、电化学装置和电子装置。正极极片包括集流体、第一层和第二层。第一层包括陶瓷材料、碳基材料、第一活性材料或有机物中的至少一种。第二层设置在集流体和第一层之间，第二层包括第二活性材料，并且第二层的表面呈碱性。本申请通过将第二层设置在集流体和第一层之间，避免了表面呈碱性的第二层与隔离膜涂层之间直接接触，从而避免了第二层的第二活性材料对隔离膜涂层的化学破坏作用，提升了正极极片与隔离膜之间的粘结力，改善了电极组件在使用中的变形，提高了电化学装置的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
正极极片、电化学装置和电子装置
本申请涉及电子
，尤其涉及正极极片、电化学装置和电子装置。
技术介绍
在现有电极组件结构中，正极极片与带有粘结层的隔离膜直接接触，尤其是一些电极组件中，隔离膜基材表面涂布聚丙烯酸酯材料。已经被证实，隔离膜的聚丙烯酸酯涂层与负极活性物质(例如，石墨)具有很强的粘结力，而且聚丙烯酸酯涂层为水系溶液涂布，其在隔离膜基材两面涂布，加工成本低、环境友好、利于工业化生产，所以在隔离膜上涂布聚丙烯酸酯涂层是行业趋势。然而，对于表面呈碱性的含有活性材料(例如，三元材料)的正极极片的电极组件结构，由于该含有活性材料的正极极片的表面的碱性比较强，导致活性材料与一些隔离膜的涂层的高分子成分发生化学破坏作用，使正极极片与隔离膜粘结力非常弱，而正极极片与隔离膜之间没有足够的粘结力，会导致电极组件在使用时发生严重变形。
技术实现思路
本申请利用起隔离作用的第一层来避免表面呈碱性的含有活性材料的正极极片对隔离膜涂层的化学破坏作用，从而提升正极极片与隔离膜之间的粘结力。本申请提供了一种正极极片，其包括集流体、第一层和第二层。第一层包括陶瓷材料、碳基材料、第一活性材料或有机物中的至少一种。第二层设置在集流体和第一层之间，第二层包括第二活性材料，并且第二层的表面呈碱性。在上述正极极片中，其中，第二活性材料包括过渡金属氧化物，过渡金属氧化物的化学式为LiαNixCoyM1zN1βO2，其中0.7≤α≤1.3，0.3≤x＜1，0＜y＜0.4，0＜z＜0.4，0≤β≤0.05，且x+y+z+β＝1，M1选自Mn或Al中的至少一种，N1选自Mg、B、Ti、Fe、Cu、Zn、Sn、Ca、W、Si、Zr、Nb、Y、Cr、V、Ge、Mo或Sr中的至少一种。在上述正极极片中，其中，正极极片至少满足以下条件中的一个：陶瓷材料包括氧化铝、氧化钛、氧化锆、勃姆石或氢氧化镁中的至少一种；碳基材料包括炭黑、碳纳米管、石墨烯、石墨或碳纤维中的至少一种；第一活性材料包括磷酸铁锂、磷酸铁锰锂、磷酸锰锂、钴酸锂或锰酸锂中的至少一种；有机物包括聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚酰亚胺、芳纶或聚醚中的至少一种。本申请还提供了一种电化学装置，其包括正极极片、负极极片和设置在正极极片和负极极片之间的隔离膜。其中，正极极片包括集流体、第一层和第二层。第二层设置在集流体和隔离膜之间，第一层位于第二层和隔离膜之间。第一层包括陶瓷材料、碳基材料、第一活性材料或有机物中的至少一种，第二层包括第二活性材料，并且第二层的表面呈碱性。在上述电化学装置中，其中，隔离膜包括多孔基材和第一粘结层，第一粘结层位于多孔基材和第一层之间。在上述电化学装置中，其中，第一粘结层包括聚丙烯酸酯，并且第一粘结层与第一层直接接触。在上述电化学装置中，其中，第二活性材料包括过渡金属氧化物，过渡金属氧化物的化学式为LiαNixCoyM1zN1βO2，其中0.7≤α≤1.3，0.3≤x＜1，0＜y＜0.4，0＜z＜0.4，0≤β≤0.05，且x+y+z+β＝1，M1选自Mn或Al中的至少一种，N1选自Mg、B、Ti、Fe、Cu、Zn、Sn、Ca、W、Si、Zr、Nb、Y、Cr、V、Ge、Mo或Sr中的至少一种。在上述电化学装置中，其中，电化学装置至少满足以下条件中的一个：陶瓷材料包括氧化铝、氧化钛、氧化锆、勃姆石或氢氧化镁中的至少一种；碳基材料包括炭黑、碳纳米管、石墨烯、石墨或碳纤维中的至少一种；第一活性材料包括磷酸铁锂、磷酸铁锰锂、磷酸锰锂、钴酸锂或锰酸锂中的至少一种；有机物包括聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚酰亚胺、芳纶或聚醚中的至少一种。在上述电化学装置中，其中，隔离膜还包括第二粘结层，第二粘结层位于负极极片和多孔基材之间。第二层包括分别位于集流体的相对侧的第一子层和第二子层，第一层包括第三子层和第四子层。第一子层设置在集流体和第三子层之间，第二子层设置在集流体和第四子层之间，第三子层与第一粘结层直接接触，第一粘结层包括聚丙烯酸酯。本申请的实施例还提供了一种电子装置，包括上述的电化学装置。本申请通过将表面呈碱性的第二层设置在集流体和第一层之间，避免了表面呈碱性的第二层与隔离膜涂层之间直接接触，从而避免了第二层对隔离膜涂层的化学破坏作用，提升了正极极片与隔离膜之间的粘结力，改善了电极组件在使用中的变形。附图说明图1示出了现有的电化学装置的电极组件的示意图。图2示出了本申请一实施例的正极极片的示意图。图3示出了本申请一实施例的电化学装置的电极组件的示意图。具体实施方式下面的实施例可以使本领域技术人员更全面地理解本申请，但不以任何方式限制本申请。如图1所示，示出了现有的电化学装置的电极组件的示意图。正极极片包括集流体3和正极活性物质层2、4。负极极片包括集流体10和负极活性物质层9、11。隔离膜包括多孔基材7和粘接层6、8，其中，粘接层6、8可以包括聚丙烯酸酯。隔离膜设置在正极极片和负极极片之间。在例如含有三元材料的一些正极活性物质层2、4中，正极活性物质层2、4的表面的碱性比较强，当正极活性物质层4与粘接层6(例如，聚丙烯酸酯)直接接触时，正极活性物质层4对粘接层6产生化学破坏作用，导致正极活性物质层4与粘接层6之间的粘结力比较弱，导致电化学装置在循环过程中容易发生变形。为了克服上述问题，如图2所示，本申请的一些实施例提供了一种正极极片，正极极片包括集流体3、正极活性物质层2、4和第一层1、5。在一些实施例中，集流体3可以采用铝箔，当然，也可以采用本领域常用的其他正极集流体。在一些实施例中，正极活性物质层2、4的表面呈碱性。在一些实施例中，正极活性物质层2、4可以分别称为第二层2、4。应该理解，虽然图2中将正极活性物质层和第一层示出为位于集流体3的两侧，但是在一些实施例中，可以仅在集流体3的一侧设置正极活性物质层和第一层，例如，仅包括正极活性物质层4和第一层5。或者也可以仅在集流体3的一侧设置第一层，即可以仅包括正极活性物质层2、4和第一层5。下面仅以正极活性物质层4和第一层5为例进行说明，正极活性物质层2和第一层1可以进行相应的设置。在一些实施例中，如上所述，正极活性物质层4设置在集流体3和第一层5之间。在一些实施例中，第一层包括陶瓷材料、碳基材料、第一活性材料或有机物中的至少一种。通过设置第一层，使得在正极极片与具有粘接层的隔离膜接触时，表面呈碱性的正极活性物质层不会与粘接层直接接触，从而避免了表面呈碱性的正极活性物质层对粘接层的化学破坏作用，提升了正极极片与隔离膜之间的粘结力，较强的粘结力可以增强正极极片与隔离膜之间的界面，进而改善电化学装置在使用中的变形。在一些实施例中，正极活性物质层2、4各自独立地包括第二活性材料，第二活性材料包括过渡金属氧化物，过渡金属氧化物的化学式为LiαNixCoyM1zN1βO2，其中0.7≤α≤1.3，0.3≤x＜1，0＜y＜0.4，0＜z＜0.4，0≤β≤0.05，且x+y+z+β＝1，M1选自本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种正极极片，其中，包括：/n集流体；/n第一层，所述第一层包括陶瓷材料、碳基材料、第一活性材料或有机物中的至少一种；/n第二层，设置在所述集流体和所述第一层之间，所述第二层包括第二活性材料，并且所述第二层的表面呈碱性。/n

【技术特征摘要】
1.一种正极极片，其中，包括：
集流体；
第一层，所述第一层包括陶瓷材料、碳基材料、第一活性材料或有机物中的至少一种；
第二层，设置在所述集流体和所述第一层之间，所述第二层包括第二活性材料，并且所述第二层的表面呈碱性。


2.根据权利要求1所述的正极极片，其中，所述第二活性材料包括过渡金属氧化物，所述过渡金属氧化物的化学式为LiαNixCoyM1zN1βO2，其中0.7≤α≤1.3，0.3≤x＜1，0＜y＜0.4，0＜z＜0.4，0≤β≤0.05，且x+y+z+β＝1，M1选自Mn或Al中的至少一种，N1选自Mg、B、Ti、Fe、Cu、Zn、Sn、Ca、W、Si、Zr、Nb、Y、Cr、V、Ge、Mo或Sr中的至少一种。


3.根据权利要求1所述的正极极片，其中，所述正极极片至少满足以下条件中的一个：
所述陶瓷材料包括氧化铝、氧化钛、氧化锆、勃姆石或氢氧化镁中的至少一种；
所述碳基材料包括炭黑、碳纳米管、石墨烯、石墨或碳纤维中的至少一种；
所述第一活性材料包括磷酸铁锂、磷酸铁锰锂、磷酸锰锂、钴酸锂或锰酸锂中的至少一种；
所述有机物包括聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚酰亚胺、芳纶或聚醚中的至少一种。


4.一种电化学装置，包括：
正极极片；
负极极片；
隔离膜，设置在所述正极极片和所述负极极片之间；
其中，所述正极极片包括集流体、第一层和第二层，所述第二层设置在所述集流体和所述隔离膜之间，所述第一层位于所述第二层和所述隔离膜之间，所述第一层包括陶瓷材料、碳基材料、第一活性材料或有机物中的至少一种，所述第二层包括第二活性材料，并且所述第二层的表面呈碱性。


5.根据权利要求4所述的电化学装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：王慧鑫，丰炳梅，卞春花，汪颖，
申请(专利权)人：东莞新能安科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44