[发明专利]一种电化学电池电极、含有该电极的电化学电池及其制备方法

权利要求书

1.一种电化学电池，包括正极片、负极片、隔离膜、电解质和外包装，其特征在于，所述正极片或/和所述负极片包括集流体和活性物质层，所述集流体与所述活性物质层之间设置有缓冲层，所述缓冲层的厚度为0.336nm～4μm；所述缓冲层含有粘接剂和导电剂，所述导电剂包括石墨烯，所述石墨烯的片层平面与所述集流体的长和宽所在平面之间的夹角为θ，且θ＜45°的石墨烯的质量占石墨烯总量的比例大于或等于50％；所述石墨烯的厚度为0.336nm～100nm，所述石墨烯的片层平面的尺寸大于或等于10nm；石墨烯的片层平面的尺寸即石墨烯片层平面的等效直径，等效直径即为与平面面积相等的圆的直径；

其制备方法主要包括如下步骤：

步骤1：电极片制备：将含有石墨烯的导电剂、粘接剂以及溶剂混合，配制成固含量小于或等于40％的浆料，之后涂敷在集流体上，并施加外力，使得石墨烯的片层平面与集流体的长和宽所在平面之间的夹角θ≤45°，干燥后即得到含有底层处理层的集流体；之后将含有活性物质的浆料布置于底层处理层的表面，烘干后即得到电极片待用；

步骤2：成品电化学电池制备：将步骤1得到的极片冷压、分条、焊接后，与对电极、隔离膜组装得到裸电芯，之后入壳/入袋、干燥、注液、化成、整形得到成品电化学电池；

施加外力为施加磁感线与集流体之间的夹角大于或等于45°的磁场，施加时间为浆料干燥前。

2.一种权利要求1所述的电化学电池，其特征在于：所述缓冲层的厚度为0.336nm～2μm；所述粘接剂的质量占所述缓冲层的质量的比例为0.5％～10％，所述导电剂的质量占所述缓冲层的质量的比例为90％～99.5％。

3.一种权利要求1所述的电化学电池，其特征在于：所述粘接剂为聚偏氟乙烯(PVDF)、羧甲基纤维素钠(CMC)和丁苯橡胶(SBR)中的至少一种；所述导电剂还包括导电炭黑、碳纳米管、导电碳纤维中的至少一种；所述石墨烯的质量占所述导电剂的总质量的比例为10％～100％。

4.一种权利要求1所述的电化学电池，其特征在于：所述石墨烯为氧化石墨烯。

5.一种权利要求1所述的电化学电池，其特征在于：所述石墨烯为未改性石墨烯。

6.一种权利要求1所述的电化学电池，其特征在于：所述石墨烯为改性石墨烯。

7.一种权利要求1所述的电化学电池，其特征在于：夹角θ≤30°的石墨烯的质量占石墨烯总量的比例大于或等于50％，或/和夹角θ≤45°的石墨烯的质量占石墨烯总量的比例大于或等于70％。

8.一种权利要求1所述的电化学电池，其特征在于：所述电化学电池包括镍氢电池、镍镉电池、铅酸电池、锂离子电池、电容器、锌离子电池、锂硫电池或钠离子电池。

9.一种权利要求1所述电化学电池，其特征在于，步骤1所述的浆料的固含量小于或等于6％；所述干燥为冷冻干燥或加热干燥。