[发明专利]电芯和电池、保液涂料和电池极片及其制备方法

说明书

本发明涉及一种电芯和电池、保液涂料和电池极片及其制备方法，其中，电芯，包括两片第一负极极片、位于两片第一负极极片之间的正极极片，以及位于第一负极极片和正极极片之间的隔膜；第一负极极片包括集流体、设于集流体一表面上的活性材料涂层，以及设于集流体另一表面上的保液涂层；且第一负极极片上的保液涂层远离正极极片；保液涂层中含有保液添加剂，保液添加剂为选自线状结晶型的聚偏氟乙烯聚合物、丁腈与聚氯乙烯的共混物粉末、聚丙烯微粉和超高分子量聚乙烯粉末中的至少一种。本发明通过在第一负极极片远离正极极片的一面设置保液涂层，由于保液涂层中含有上述特定的保液添加剂，能够大幅提高电池的保液量，又不会影响倍率和循环性能。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，特别是涉及一种电芯和电池、电池极片及其制备方法。

背景技术

随着不可再生能源的匮乏和全社会对环境污染控制，新能源的发展已成不可阻挡之势。锂离子电池因其具有比能量大，质量轻，循环寿命好，自放电率低，无记忆效应及对环境友好等优点，已经广泛应用于电动汽车领域和储能领域。随着锂离子电池应用范围不断扩大，各行各业对锂离子电池的性能提出了更加严苛的要求，如电池容量的提升、电池循环寿命的增加以及电池抗形变性能的提升等。软包锂离子电池是目前应用于电动汽车领域的一种主要电池类型，软包锂离子电池中的电解液含量对电池的循环性能和倍率性能有很大影响，在一定程度上可以通过增加软包锂离子电池在制造过程中的保液量来提高电池的上述性能，但在目前的锂离子电池中除了极片和隔膜对电解液有吸附作用以外，游离的电解液均会在电池除气成型工序被抽离出电池内部，因此通过增加注入软包锂离子电池中电解液的量并不能有效提高保液量。

为了提高电池的保液量，目前主要是通过对隔膜进行涂胶改性以及增加隔膜表面粗糙度等方式来实现。比如，运用旋转喷涂的方式制备水系涂胶隔膜来提高隔膜的吸液能力，该方法虽然可以在一定程度上提高电芯对电解液的保有量，但是隔膜涂胶会增加隔膜的透气值，从而在一定程度上会阴碍锂离子的传输，对电池的循环和倍率性能产生负面影响；使用聚酰亚胺作为基膜，且将聚酰亚胺的外表面设为磨砂面来提高隔膜对电解液的亲和力，进而提高电池的充放电性能，该方法能够提高隔膜对电解液的物理吸附能力，虽然能够提高电池的保液量，但是提高的程度有限，还无法满足高保液量的要求。

发明内容

基于此，有必要提供一种电芯，能够很好地提高电池的保液量，又不会影响电池的循环性能和倍率性能。

一种电芯，包括两片第一负极极片、位于两片所述第一负极极片之间的正极极片，以及位于所述第一负极极片和所述正极极片之间的隔膜；

所述第一负极极片包括集流体、设于所述集流体一表面上的活性材料涂层，以及设于所述集流体另一表面上的保液涂层；且所述第一负极极片上的所述保液涂层远离所述正极极片；

所述保液涂层中含有保液添加剂和陶瓷微球粉，所述保液添加剂选自丁腈与聚氯乙烯的共混物粉末、聚丙烯微粉、超高分子量聚乙烯粉末和线状结晶型的聚偏氟乙烯聚合物中的至少一种。

超高分子量聚乙烯（UHMWPE）是分子量150万以上的无支链的线性聚乙烯。

在一实施例中，所述电芯还包括第二负极极片，所述第二负极极片包括负极集流体和分别设于所述负极集流体两表面上的负极活性材料涂层；

所述正极极片的数量为m，m为大于或等于2的整数；所述第二负极极片的数量为m-1；

m片所述正极极片和m-1片所述第二负极极片交替排布，且相邻的所述正极极片和所述第二负极极片之间均设有所述隔膜。

在其中一个实施例中，所述保液涂层中还含有陶瓷微球粉，所述陶瓷微球粉的D50为0.1 μm ~ 50 μm，所述陶瓷微球粉选自球状粉末的伯姆石、二氧化硅、三氧化二铝、氢氧化镁、氧化铝、氧化锆、氧化镁、莫来石和堇青石中的至少一种。

D50也叫中位径或中值粒径，指粒径大于它的颗粒占50%，小于它的颗粒也点50%。