[发明专利]一种正极极片及使用该正极极片的二次电池

说明书

本申请涉及一种正极极片，在正极集流体和正极活性物质层之间设置有含有特定聚合物和导电剂的延展层。延展层包括聚合物和导电剂，且延展层与正极集流体的延展率的比值为(2～10):1。当电芯发生滥用时，该延展层能够阻止电芯出现大功率短路，而且不会降低电池容量。

技术领域

本申请涉及二次电池领域，具体讲，涉及一种正极极片，以及使用该正极极片的二次电池。

背景技术

二次电池，特别是锂离子电池具有体积小、能量高、无污染等特点，已经广泛应用于移动设备、大功率的动力设备(如电动汽车)和储能电站。但是如何保证锂离子电池的安全性，已成为目前各大锂电厂商的一大研究课题。

锂离子电池在发生碰撞或电池被异物侵入时，会造成电池内部短路。而目前对于锂离子电池来说，最严重的短路方式为正极集流体与负极短路，在此种方式下短路功率极高，电池很容易剧烈放热而导致失控。

目前防止电池热失控的方法主要集中在更改电池机械结构上。这些方法虽然可以在一定程度上会改善电池的安全性能，但也会带来一些负面影响，例如影响电池的电化学性能，降低电池能量密度，或者增加其它安全风险。

目前国内外对于正极保护的技术手段主要包括：在正极集流体表面涂布涂层，防止正极材料脱落露出铝箔；或者在正负极极片表面涂布绝缘涂层，来阻挡正负极之间直接短路。但从电芯内短路的机理来讲，防止锂离子电池发生内短路失控最关键的仍是避免正极集流体(铝箔)露出，前述方法只能防止铝箔与正极粘接的面露出，但无法防止铝箔断裂时横截面的露出，因此仍然无法完全杜绝正极集流体与负极的短路。

鉴于此，特提出本申请。

发明内容

为了解决上述问题，本申请人进行锐意研究后发现：通过在正极集流体表面使用含有特定聚合物和导电剂的延展层，能够防止正极集流体与负极发生短路，改善电池的安全性能，而且不会降低电池容量。

本申请的目的在于提供一种正极极片，其包括正极集流体和正极活性物质层，在所述正极集流体和所述正极活性物质层之间还设置有延展层；

所述延展层包括聚合物和导电剂；

所述延展层与所述正极集流体的延展率的比值为(2～10):1。

优选地，所述延展层与所述正极集流体的电导率的比值为(0.1～2.0):1。

优选地，所述聚合物为接枝改性共聚物，其包括聚合物基体和接枝改性链。

优选地，所述聚合物基体选自丁苯橡胶、聚丙烯酸、聚偏氟乙烯、聚丙烯腈、聚酯中的至少一种。

优选地，所述接枝改性链中含有柔性基团，所述柔性基团选自硅氧基、长链烷基、长链烯基、醚基中的至少一种。优选的，所述长链烷基为碳原子数≥8的烷基，所述长链烯基为碳原子数≥8的烯基。

优选地，所述接枝改性链选自聚硅氧烷基、长链烯基、长链醚基、取代或未取代的长链烷基中的至少一种，其中取代基为羟基。优选的，所述长链烷基为碳原子数≥8的烷基，所述长链烯基为碳原子数≥8的烯基，所述长链醚基为碳原子数≥8的醚基。

优选地，所述聚合物选自丁苯橡胶-g-十八烯、聚丙烯酸-g-十二醇、聚偏氟乙烯-g-十八烯、聚丙烯腈-g-十二醇、聚酯-g-十二醇中的至少一种。

优选地，所述延展层与所述集流体的厚度比为(0.05～1):1，优选(0.1～1):1。

优选地，所述导电剂选自导电石墨、碳纳米管、石墨烯中的至少一种。

优选地，所述延展层中聚合物与导电剂的重量比为(1～19):1，优选(3～10):1。

本申请还提供了一种二次电池，其包括正极极片、负极极片、隔离膜和电解液，其中所述的正极极片为本申请提供的正极极片。