System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种电池极片及其制备方法、电池和用电装置制造方法及图纸_技高网

一种电池极片及其制备方法、电池和用电装置制造方法及图纸

技术编号:43343477 阅读:0 留言:0更新日期:2024-11-15 20:39
一种电池极片及其制备方法、电池和用电装置。电池极片包括集流体和活性材料层。活性材料层附着于所述集流体的至少一侧。活性材料层包括活性材料和粘接聚合物,粘接聚合物包括由粘接剂组分和交联剂组分经交联获得的部分,粘接剂组分包括聚偏二氟乙烯树脂,交联剂组分具有胺基。根据本申请的电池极片,在制备浆料的阶段加入交联剂,利用烘干时的高温使得粘接剂与交联剂发生交联反应,这样既能够利用粘接剂未交联前给浆料带来的低粘度,从而能够增加活性材料的用量,提高浆料固含量,又能够实现粘接剂交联后为极片带来的高粘接强度,尤其是极片与集流体之间的粘接强度适宜。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及新能源,具体而言涉及一种电池极片及其制备方法、电池和用电装置


技术介绍

1、粘结剂是制造电池电极材料的重要组分,其用于将活性物质、导电剂等粘合在一起。

2、目前,商用的电池极片制备工艺中,往往采用将粘结剂溶解于溶剂后与其它组分混合的方法。但该方法需要平衡多方面的需求,例如既要保证极片的粘接强度,又要维持合适的浆料粘度以便于生产加工。在制备浆料及极片的过程中,涉及到如下的问题:

3、(1)采用高分子量的粘接剂来降低添加量并维持粘接强度,然而高分子量会导致混合后浆料的粘度很大,使得浆料难以充分混匀分散,从而导致烘干后的极片面密度与均一性下降;

4、(2)采用高分子量粘接剂来提高粘度的基础上,通过添加更多的溶剂来降低粘度,这种方式需加入大量溶剂,导致后续烘干工序效率降低,并且成本增加;

5、(3)采用低分子量的粘接剂并加入少量的溶剂维持合适的浆料粘度,但是粘接剂分子量低会导致极片烘干后粘接强度不足,并且难以通过增加粘结剂用量达到要求。

6、因此,需要设计一种能够在使用低分子量的粘结剂的条件下,提高极片剥离力的方法,以保持浆料配置工艺过程简单,并且对聚合物分子量要求低,合成工艺更为简便。


技术实现思路

1、在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念,这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本申请的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征,更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

2、为至少部分地解决上述问题,本申请的第一方面提供了一种电池极片,所述电池极片包括:

3、集流体;

4、活性材料层,所述活性材料层附着于所述集流体的至少一侧,所述活性材料层包括活性材料和粘接聚合物;

5、所述粘接聚合物包括由粘接剂组分和交联剂组分经交联获得的部分;

6、所述粘接剂组分包括聚偏二氟乙烯树脂;

7、所述交联剂组分具有胺基。

8、根据本申请的电池极片,在制备浆料的阶段加入交联剂,利用烘干时的高温使得粘接剂与交联剂发生交联反应,这样既能够利用粘接剂未交联前给浆料带来的低粘度,从而能够增加活性材料的用量,提高浆料固含量,又能够实现粘接剂交联后为极片带来的高粘接强度,尤其是极片与集流体之间的粘接强度适宜,且极片均一性和导电性好。

9、在一种可选实施方式中,所述聚偏二氟乙烯树脂的重均分子量为400000g/mol~1070000g/mol。

10、优选地,所述聚偏二氟乙烯树脂的重均分子量为520000g/mol~780000g/mol。

11、在一种可选实施方式中,所述交联剂组分与所述粘接剂组分的质量比为1:8~1:12。

12、在一种可选实施方式中,所述交联剂组分包含具有通式i或通式ii的物质;

13、其中,通式i为r的分子式为cahbocnd,其中2≤a≤100,4≤b≤200,0≤c≤100,0≤d≤100;

14、通式ii为,r’为烷基基团,优选地,所述烷基基团选自乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、1-戊基、2-戊基、新戊基、苄基、苯基、环戊基、环己基、1-己基、2-己基、3-己基、1-辛基、2-辛基、2-乙基己基、3-辛基、正癸基、1-十二烷基、降冰片基。

15、在一种可选实施方式中,所述聚偏二氟乙烯树脂的单体包括偏二氟乙烯,所述聚偏二氟乙烯树脂还包括:

16、全氟丙烯、一氯三氟乙烯、三氟乙烯和四氟乙烯中的至少一种;和/或非含氟单体。

17、在一种可选实施方式中,所述偏二氟乙烯在所述聚偏二氟乙烯树脂主链中的占比为75%~99%。

18、优选地,所述偏二氟乙烯在所述聚偏二氟乙烯树脂主链中的占比为90%~95%。

19、在一种可选实施方式中,所述粘接聚合物包含具有通式iii的物质,

20、其中,通式iii为其中r为烷基,且m和n为正整数。

21、本申请的第二方面提供一种制备上述第一方面所述电池极片的方法,包括:

22、将活性材料、粘接剂组分和交联剂组分混合形成电极浆料;

23、将所述电极浆料涂覆至所述集流体的至少一侧表面,并进行加热处理,以便在所述集流体的至少一侧表面形成所述活性材料层,得到所述电池极片。

24、在一种可选实施方式中,所述加热的温度大于或等于100℃。

25、优选的,所述加热的温度大于或等于130℃。

26、在一种可选实施方式中,所述电极浆料的粘度为800mpa·s~3000mpa·s。

27、本申请的第三方面提供一种电池,所述电池包括上述第一方面所述的电池极片或如第二方面所述的电池极片的制备方法制备得到的电池极片。

28、本申请的第四方面提供一种用电装置,所述用电装置包括上述第三方面所述的电池。

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【技术保护点】

1.一种电池极片,其特征在于,所述电池极片包括:

2.根据权利要求1所述的电池极片,其特征在于,所述聚偏二氟乙烯树脂的重均分子量为400000g/mol~1070000g/mol。

3.根据权利要求2所述的电池极片,其特征在于,所述聚偏二氟乙烯树脂的重均分子量为520000g/mol~780000g/mol。

4.根据权利要求1所述的电池极片,其特征在于,所述交联剂组分与所述粘接剂组分的质量比为1:8~1:12。

5.根据权利要求1所述的电池极片,其特征在于,所述交联剂组分包含具有通式I或通式II的物质;

6.根据权利要求5所述的电池极片,其特征在于,所述烷基基团选自乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、1-戊基、2-戊基、新戊基、苄基、苯基、环戊基、环己基、1-己基、2-己基、3-己基、1-辛基、2-辛基、2-乙基己基、3-辛基、正癸基、1-十二烷基、降冰片基。

7.根据权利要求1所述的电池极片,其特征在于,所述聚偏二氟乙烯树脂的单体包括偏二氟乙烯,所述聚偏二氟乙烯树脂的单体还包括:

8.根据权利要求7所述的电池极片,其特征在于,所述偏二氟乙烯在所述聚偏二氟乙烯树脂主链中的占比为75%~99%。

9.根据权利要求8所述的电池极片,其特征在于,所述偏二氟乙烯在所述聚偏二氟乙烯树脂主链中的占比为90%~95%。

10.根据权利要求1所述的电池极片,其特征在于,所述粘接聚合物包含具有通式III的物质,

11.一种制备权利要求1~10任一项所述电池极片的方法,其特征在于,包括:

12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述加热的温度大于或等于100℃。

13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,所述加热的温度大于或等于130℃。

14.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述电极浆料的粘度为800mPa·s~3000mPa·s。

15.一种电池,其特征在于,所述电池包括根据权利要求1-10中任一项所述的电池极片或根据权利要求11-14任一项所述的电池极片的制备方法制备得到的电池极片。

16.一种用电装置,其特征在于,所述用电装置包括根据权利要求15所述的电池。

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【技术特征摘要】

1.一种电池极片,其特征在于,所述电池极片包括:

2.根据权利要求1所述的电池极片,其特征在于,所述聚偏二氟乙烯树脂的重均分子量为400000g/mol~1070000g/mol。

3.根据权利要求2所述的电池极片,其特征在于,所述聚偏二氟乙烯树脂的重均分子量为520000g/mol~780000g/mol。

4.根据权利要求1所述的电池极片,其特征在于,所述交联剂组分与所述粘接剂组分的质量比为1:8~1:12。

5.根据权利要求1所述的电池极片,其特征在于,所述交联剂组分包含具有通式i或通式ii的物质;

6.根据权利要求5所述的电池极片,其特征在于,所述烷基基团选自乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、1-戊基、2-戊基、新戊基、苄基、苯基、环戊基、环己基、1-己基、2-己基、3-己基、1-辛基、2-辛基、2-乙基己基、3-辛基、正癸基、1-十二烷基、降冰片基。

7.根据权利要求1所述的电池极片,其特征在于,所述聚偏二氟乙烯树脂的单体包括偏二氟乙烯,所述聚偏二氟乙烯树脂的单体还包括:

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【专利技术属性】
技术研发人员:杨帆唐富兰姚云江
申请(专利权)人:比亚迪股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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