[发明专利]一种电极极片和电化学装置

权利要求书

1.一种电极极片，包括集流体和设置于所述集流体至少一个表面上的电极活性材料层，其中，所述集流体包括支撑层和设置于支撑层至少一个表面上的导电层，所述支撑层的密度小于所述导电层的密度，所述导电层的单面厚度D2满足：30nm≤D2≤3μm，所述导电层表面还设置有保护层，所述保护层仅设置于所述集流体的导电层的面对支撑层的表面上或所述保护层设置于所述集流体的导电层的两个相对表面上，所述保护层的厚度D3满足：D3≤1/10D2且1nm≤D3≤200nm，且在所述集流体与所述电极活性材料层之间还设置有包含导电材料和粘结剂的导电底涂层，且所述导电底涂层中的粘结剂包含水性粘结剂，且基于所述导电底涂层的总重量，所述导电材料的重量百分含量为50％～80％，所述粘结剂的重量百分含量为20％～50％。

2.根据权利要求1所述的电极极片，所述导电层为金属导电层；

所述支撑层的材料选自绝缘高分子材料、绝缘高分子复合材料、导电高分子材料、导电高分子复合材料中的至少一种，

绝缘高分子材料选自聚酰胺、聚对苯二甲酸酯、聚酰亚胺、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、芳纶、聚二甲酰苯二胺、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酰对苯二胺、聚丙乙烯、聚甲醛、环氧树脂、酚醛树脂、聚四氟乙烯、聚苯硫醚、聚偏氟乙烯、硅橡胶、聚碳酸酯、纤维素及其衍生物、淀粉及其衍生物、蛋白质及其衍生物、聚乙烯醇及其交联物、聚乙二醇及其交联物中的至少一种；

绝缘高分子复合材料选自绝缘高分子材料与无机材料形成的复合材料，其中无机材料为选自陶瓷材料、玻璃材料、陶瓷复合材料中的至少一种，

导电高分子材料选自聚氮化硫类高分子材料或经掺杂的共轭类高分子材料；

导电高分子复合材料选自绝缘高分子材料与导电材料形成的复合材料，其中导电材料选自导电碳材料、金属材料、复合导电材料中的至少一种，其中导电碳材料选自碳黑、碳纳米管、石墨、石墨烯中的至少一种，金属材料选自镍、铁、铜、铝或上述金属的合金中的至少一种，复合导电材料选自镍包覆的石墨粉、镍包覆的碳纤维中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的电极极片，所述支撑层的厚度D1满足：1μm≤D1≤30μm；并且/或者所述支撑层的常温杨氏模量E满足：20GPa≥E≥4GPa；并且/或者所述导电层中有裂纹。

4.根据权利要求1所述的电极极片，所述导电层的单面厚度D2满足300nm≤D2≤2μm。

5.根据权利要求1至4任一项所述的电极极片，所述保护层的厚度D3满足：10nm≤D3≤50nm。

6.根据权利要求1至4任一项所述的电极极片，所述支撑层的厚度D1满足1μm≤D1≤15μm；并且/或者所述导电层的单面厚度D2满足500nm≤D2≤1.5μm。

7.根据权利要求1至4任一项所述的电极极片，所述水性粘结剂选自水性PVDF、聚丙烯酸、聚氨酯、聚乙烯醇、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸-聚丙烯腈共聚物、聚丙烯酸酯-聚丙烯腈共聚物中的至少一种，其中，水性粘结剂占导电底涂层中所用粘结剂总重量的30％至100％；

导电材料为导电碳材料、金属材料中的至少一种；其中，导电碳材料选自零维导电碳；一维导电碳；二维导电碳；三维导电碳；金属材料选自铝粉，铁粉以及银粉中的至少一种。

8.根据权利要求1至4任一项所述的电极极片，所述导电底涂层的单面厚度H为0.1至5μm。

9.根据权利要求1至4任一项所述的电极极片，所述电极活性材料层包括电极活性材料、粘结剂和导电剂。

10.根据权利要求2所述的电极极片，所述金属导电层的材料为选自铝、铜、镍、钛、银、镍铜合金、铝锆合金中的至少一种。

11.根据权利要求2所述的电极极片，所述导电高分子材料为选自聚吡咯、聚乙炔、聚苯胺、聚噻吩中的至少一种。