【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电化学，尤其涉及一种正极极片、pcm/陶瓷复合材料的制备方法及电池。
技术介绍
1、锂离子电池具有比能量大、工作电压高、自放电率低、体积小、重量轻等特点，广泛应用于电能储存、便携式电子设备和电动汽车等各个领域。
2、锂离子电池中的正极极片通常包括正极集流体、正极活性材料层以及绝缘层。对于储能应用场景而言，其对热安全性能的要求更为严苛。然而，现有的绝缘层主要用于改善正极极片制造过程中的毛刺问题以降低正常使用工况下的短路风险，并未考虑热失控时锂离子电池的安全性能，难以保障储能场景下锂离子电池的热安全性能。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本申请公开了一种正极极片、pcm/陶瓷复合材料的制备方法及电池，以提高储场景下锂离子电池的热安全性能。
2、第一个方面，本申请提供了一种正极极片，包括正极集流体，所述正极集流体包括设置有正极活性材料的第一区域和未设置所述正极活性材料的第二区域；所述第二区域设置有绝缘层，所述绝缘层包括pcm/陶瓷复合材料，所述pcm/陶瓷复合材料由相变复合材料和陶瓷材料复合而成，所述相变复合材料由snbi58和tio2复合而成；基于所述pcm/陶瓷复合材料的质量，所述相变复合材料的质量百分含量为30％～50％，所述陶瓷材料的质量百分含量为50％～70％。
3、在本申请的一些实施方案中，所述pcm/陶瓷复合材料的相变温度范围为130℃～150℃。
4、在本申请的一些实施方案中，所述pcm/陶瓷复合材料的潜热
5、在本申请的一些实施方案中，所述绝缘层的单面厚度为5μm～25μm。
6、在本申请的一些实施方案中，所述陶瓷材料包括勃姆石和氧化铝中的至少一种。
7、第二个方面，本申请提供一种pcm/陶瓷复合材料的制备方法，包括以下步骤：
8、将相变复合材料和陶瓷材料的混合物进行压实处理，得到pcm/陶瓷复合材料前驱体，基于所述pcm/陶瓷复合材料前驱体的质量，所述相变复合材料的质量百分含量为30％～50％，所述陶瓷材料的质量百分含量为50％～70％；
9、将所述pcm/陶瓷复合材料前驱体升温至80℃～120℃，并进行时长0.5h～1.5h的第一保温处理；
10、将第一保温处理后的所述pcm/陶瓷复合材料前驱体先升温至390℃～410℃，再升温至440℃～460℃，并进行时长0.5h～1.5h的第二保温处理，得到所述pcm/陶瓷复合材料。
11、在本申请的一些实施方案中，压实处理的压力为3mpa～8mpa。
12、在本申请的一些实施方案中，所述相变复合材料和陶瓷材料的混合物的制备过程包括：
13、将所述相变复合材料和所述陶瓷材料混合后加入到质量浓度为1.5％～3％的聚乙烯醇溶液中，混合后得到所述混合物。
14、在本申请的一些实施方案中，所述陶瓷材料包括勃姆石和氧化铝中的至少一种。
15、第三个方面，本申请提供一种电池，包括第一方面所述的正极极片。
16、第四个方面，本申请提供一种电池，包括正极极片，所述正极极片包括第二方面所述的制备方法制得的pcm/陶瓷复合材料。
17、第五个方面，本申请提供一种储能装置，包括箱体和至少一个第三方面或第四方面所述的电池，所述电池收容于所述箱体中。
18、第六个方面，本申请提供一种用电设备，包括第五方面所述的储能装置，所述储能装置为所述用电设备进行供电。
19、与现有技术相比，本申请至少具有如下有益效果：
20、本申请提供了一种正极极片、pcm(phase change material，相变材料)/陶瓷复合材料的制备方法、电池及储能装置，其中正极极片包括正极集流体，正极集流体包括设置有正极活性材料的第一区域和未设置正极活性材料的第二区域；第二区域设置有绝缘层，绝缘层包括pcm/陶瓷复合材料，pcm/陶瓷复合材料包括相变复合材料和陶瓷材料，基于pcm/陶瓷复合材料的质量，相变复合材料的质量百分含量为30％～50％，陶瓷材料的质量百分含量为50％～70％。本申请的正极极片的绝缘层中包含上述pcm/陶瓷复合材料，能够在电池热失控的前中期发生相变吸热，其中的陶瓷材料能够对相变复合材料进行结构补强，在提高电池触发热失控的临界温度的同时提高正极极片的结构稳定性，因而提高了电池的热稳定性，从而提高储场景下锂离子电池的热安全性能。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种正极极片，其特征在于，包括正极集流体，所述正极集流体包括设置有正极活性材料的第一区域和未设置所述正极活性材料的第二区域；
2.根据权利要求1所述的正极极片，其特征在于，所述PCM/陶瓷复合材料的相变温度范围为130℃～150℃。
3.根据权利要求1所述的正极极片，其特征在于，所述PCM/陶瓷复合材料的潜热为30J/g～40J/g。
4.根据权利要求1所述的正极极片，其特征在于，所述绝缘层的单面厚度为5μm～25μm。
5.根据权利要求1所述的正极极片，其特征在于，所述陶瓷材料包括勃姆石和氧化铝中的至少一种。
6.一种PCM/陶瓷复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的PCM/陶瓷复合材料的制备方法，其特征在于，压实处理的压力为3MPa～8MPa。
8.根据权利要求7所述的PCM/陶瓷复合材料的制备方法，其特征在于，所述相变复合材料和陶瓷材料的混合物的制备过程包括：
9.根据权利要求7所述的PCM/陶瓷复合材料的制备方法，其特征在于，所述陶瓷材料包
10.一种电池，其特征在于，包括权利要求1～5任一项所述的正极极片。
11.一种电池，其特征在于，包括正极极片，所述正极极片包括权利要求6～9任一项所述的制备方法制得的PCM/陶瓷复合材料。
12.一种储能装置，其特征在于，包括箱体和至少一个权利要求10或11所述的电池，所述电池收容于所述箱体中。
13.一种用电设备，其特征在于，包括权利要求11所述的储能装置，所述储能装置为所述用电设备进行供电。
...【技术特征摘要】
1.一种正极极片，其特征在于，包括正极集流体，所述正极集流体包括设置有正极活性材料的第一区域和未设置所述正极活性材料的第二区域；
2.根据权利要求1所述的正极极片，其特征在于，所述pcm/陶瓷复合材料的相变温度范围为130℃～150℃。
3.根据权利要求1所述的正极极片，其特征在于，所述pcm/陶瓷复合材料的潜热为30j/g～40j/g。
4.根据权利要求1所述的正极极片，其特征在于，所述绝缘层的单面厚度为5μm～25μm。
5.根据权利要求1所述的正极极片，其特征在于，所述陶瓷材料包括勃姆石和氧化铝中的至少一种。
6.一种pcm/陶瓷复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的pcm/陶瓷复合材料的制备方法，其特征在于，压实处理...
【专利技术属性】
技术研发人员：桑罗霄，李伟，卢光波，冯宇杰，
申请(专利权)人：厦门海辰储能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。