多层涂布极片、二次电池、电池模块、电池包和用电装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115842092A(43)申请公布日2023.03.24(21)申请号202111354903.6(22)申请日2021.11.16(71)申请人宁德时代新能源科技股份有限公司地址352100福建省宁德市蕉城区漳湾镇新港路2号(72)发明人古力李星(74)专利代理机构中国贸促会专利商标事务所有限公司11038专利代理师闫业超(51)Int.Cl.H01M4/13(2010.01)H01M4/62(2006.01)H01M10/05(2010.01)权利要求书1页说明书12页附图3页(54)发明名称多层涂布极片、二次电池、电池模块、电池包和用电装置(57)摘要本申请提供了一种多层涂布极片、二次电池、电池模块、电池包和用电装置。本申请特别涉及一种电极极片，通过在不同电极膜层内使用形状和/或导电率相异的导电剂构建三维导电网络，改善电极膜层在横截面内电流密度分布的不均匀性，降低极片电阻和产热率，增强极片热安全性；通过增加靠近集流体侧的电极膜层中粘结剂的含量，增大电极膜层与集流体间的粘结力，增强极片的结构稳定性。CN115842092ACN115842092A权利要求书1/1页1.一种电极极片，包含集流体、电极膜层L_1和电极膜层L_2，所述集流体具有在其自身厚度方向相对的两个表面，所述电极膜层L_1设置在所述集流体相对的两个表面中的任意一者或两者上，所述电极膜层L_2设置在所述电极膜层L_1的表面；所述电极膜层L_1包含活性物质AM_1、导电剂C_1和粘结剂B_1，所述电极膜层L_2包含活性物质AM_2、导电剂C_2和粘结剂B_2；其中，所述导电剂C_1选自一维导电剂和/或二维导电剂，所述导电剂C_2选自零维导电剂；并且，以各组分在其所在电极膜层的质量百分比计，导电剂C_1的含量大于导电剂C_2的含量，粘结剂B_1的含量大于粘结剂B_2的含量。2.根据权利要求1或2所述的电极极片，以各组分在其所在电极膜层的质量百分比计，活性物质AM_1的含量小于活性物质AM_2的含量；优选地，所述导电剂C_1占电极膜层L_1总质量的1％～4％，所述粘结剂B_1占电极膜层L_1总质量的1％～3％，所述活性物质AM_1占电极膜层L_1总质量的93％～97％；和/或所述导电剂C_2占电极膜层L_2总质量的0.5％～3％，所述粘结剂B_2占电极膜层L_2总质量的0.5％～1.5％，所述活性物质AM_2占电极膜层L_2总质量的95.5％～98.5％。3.根据权利要求1或2所述的电极极片，粘结剂B_1在电极膜层L_1中的质量百分比与B_2在电极膜层L_2中的质量百分比的比值为2～6。4.根据权利要求1‑3任一项所述的电极极片，所述零维导电剂选自导电炭黑、科琴黑、乙炔黑、超细导电石墨中的一种或多种。5.根据权利要求1‑4任一项所述的电极极片，所述一维导电剂选自碳纳米管、碳纤维中的一种或多种。6.根据权利要求1‑5任一项所述的电极极片，所述二维导电剂选自片层状导电石墨、石墨烯中的一种或多种。7.制备根据权利要求1‑6任一项所述的电极极片的方法，包括以下步骤：(1)按照比例将活性物质AM_1、导电剂C_1和粘结剂B_1以及任选的其他组分与溶剂进行混合、搅拌、分散，形成浆料1；(2)按照比例将活性物质AM_2、导电剂C_2和粘结剂B_2以及任选的其他组分与溶剂进行混合、搅拌、分散，形成浆料2；(3)把浆料1涂布在集流体的表面，然后把浆料2涂布在浆料1表面，经过干燥、辊压后制成电极极片；其中，步骤(1)与步骤(2)不分先后顺序。8.一种二次电池，包括根据权利要求1‑7任一项所述的电极极片。9.一种电池模块，包括根据权利要求1‑7任一项所述的电极极片或根据权利要求8所述的二次电池。10.一种电池包，包括根据权利要求1‑7任一项所述的电极极片、根据权利要求8所述的二次电池、或根据权利要求9所述的电池模块。11.一种用电装置，包括根据权利要求1‑7任一项所述的电极极片、根据权利要求8所述的二次电池、根据权利要求9所述的电池模块、或根据权利要求10所述的电池包。2CN115842092A说明书1/12页多层涂布极片、二次电池、电池模块、电池包和用电装置技术领域[0001]本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种多层涂布极片、二次电池、电池模块、电池包和用电装置。背景技术[0002]二次电池广泛应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统，以及电动工具、电动自行车、电动摩托车、电动汽车、军事装备、航空航天等多个领域。[0003]二次电池的极片主要包括集流体和电极膜层，其中电极膜层通常包括电极活性物质、导电剂、粘结剂，可选地还包括其他添加剂。在二次电池充放电过程中，极片集流体侧电流密度较高，产热率较大，影响电池的热安全