[发明专利]极片和电化学装置

说明书

本申请提供了一种极片和包括该极片的电化学装置，极片包括：集流体；以及无机层，设置在所述集流体的表面，其中，所述无机层包括金属氧化物，且不包括聚合物。本申请提供的锂离子电池的极片在提升锂离子电池的安全性能的同时，对锂离子电池的体积能量密度影响极小。

本申请是原发明专利申请(申请日为2018年08月28日，申请号为201810989867.2，发明创造名称为“极片和电化学装置”)的分案申请。

技术领域

本申请涉及电化学装置领域，更具体地，涉及极片和电化学装置。

背景技术

电化学装置(例如锂离子电池)由于其本身的特性，在受到穿刺、挤压、高温等异常工况时，极易发生内部短路而引发热失控，从而造成锂离子电池的起火甚至爆炸。

为了提升锂离子电池的安全性能，目前主要通过在锂离子电池的正极、负极或隔离膜的表面涂覆一层由氧化铝、氢氧化镁、勃姆石及粘结剂聚合物组成的无机绝缘涂层，以增加极片的表面电阻从而减少集流体与活性物质层的短路。但是这些技术均在很大程度上降低了锂离子电池的倍率性能或体积能量密度。因此，期望提供这样一种方案，既提升锂离子电池的安全性能，同时又不显著降低锂离子电池的倍率性能或体积能量密度。

发明内容

本申请提供了一种在集流体的表面形成有无机层的极片以及包括该极片的电化学装置，其中无机层包括金属氧化物，以提升锂离子电池在穿刺、挤压、高温等工况下的安全性能。

本申请提供了一种极片，包括：集流体；以及无机层，设置在所述集流体的表面，其中，所述无机层包括金属氧化物，且不包括聚合物。

在上述极片中，其中，所述无机层中的金属元素和氧元素在所述无机层中的质量百分含量为98％～100％。

在上述极片中，其中，所述无机层的电阻大于等于0.1Ω。

在上述极片中，其中，所述无机层的剥离力大于等于16N/m。

在上述极片中，其中，所述金属元素包括从铝、钛、镁、锡、铈、锆、锌、钙组成的群组中选择的至少一种。

在上述极片中，其中，所述金属氧化物包括从氧化铝、氧化钛、氧化镁、氧化锡、氧化铈、氧化锆、氧化锌、氧化钙组成的群组中选择的至少一种。

在上述极片中，其中，所述氧化铝的化学式为Al₂O_3-x，0≤x≤2。

在上述极片中，其中，所述无机层在所述集流体上的覆盖度为60％～100％。

在上述极片中，其中，所述无机层的厚度为0.02～5μm。

在上述极片中，其中，所述无机层包括间隙。

在上述极片中，其中，所述无机层的孔隙率为1％～20％。

在上述极片中，其中，所述集流体包括从铝、铜、铁、金、铂、镍中组成的群组中选择的至少一种。

在上述极片中，其中，所述极片为正极极片或负极极片。

本申请还提供了包括上述极片的一种电化学装置。

在上述电化学装置中，其中，所述电化学装置包括锂离子电池。

本申请提供的锂离子电池的极片在提升锂离子电池的安全性能的同时，不会显著降低锂离子电池的体积能量密度。

附图说明

图1示出了实施例3的形成有氧化铝无机层的正极集流体的表面的扫描电子显微镜图像。

图2示出了实施例3的形成有氧化铝无机层的正极集流体的截面的扫描电子显微镜图像。

具体实施方式