电极极片及其制备方法、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CN115832208A(43)申请公布日2023.03.21(21)申请号202210800855.7H01M10/0525(2010.01)(22)申请日2022.07.08H01M10/42(2006.01)H01M50/46(2021.01)(71)申请人宁德时代新能源科技股份有限公司H01M4/04(2006.01)地址352100福建省宁德市蕉城区漳湾镇新港路2号(72)发明人王绍杉何建福刘倩叶永煌(74)专利代理机构北京华进京联知识产权代理有限公司11606专利代理师鲍胜如(51)Int.Cl.H01M4/131(2010.01)H01M4/133(2010.01)H01M4/1391(2010.01)H01M4/1393(2010.01)H01M4/80(2006.01)权利要求书2页说明书15页附图2页(54)发明名称电极极片及其制备方法、二次电池、电池模块、电池包和用电装置(57)摘要本申请涉及二次电池技术领域，特别是涉及一种电极极片及其制备方法、二次电池、电池模块、电池包和用电装置。该电极极片包括层叠设置的第一活性层、补锂层和第二活性层；第一活性层和第二活性层包括多孔集流体以及填充在多孔集流体中的电极活性材料；补锂层包括层叠设置的第一隔膜层、锂源层和第二隔膜层；第一隔膜层和第二隔膜层具有多孔结构。通过采用多孔隔膜层与锂源层复合成补锂层，锂源可以通过隔膜层的孔以一定速率稳定释放，实现长效补锂，能避免SEI膜的形成对电池性能和寿命的不利影响。且未因为补锂层的引入对极片的构造进行复杂的改动，极片加工可以沿用既往的工艺和设备，提供了一种结构简单，且寿命和性能有明显提升的极片。CN115832208ACN115832208A权利要求书1/2页1.一种电极极片，其特征在于，包括层叠设置的第一活性层、补锂层和第二活性层；所述第一活性层和所述第二活性层包括多孔集流体以及填充在所述多孔集流体中的电极活性材料；所述补锂层包括层叠设置的第一隔膜层、锂源层和第二隔膜层，所述第一隔膜层和所述第二隔膜层具有多孔结构。2.根据权利要求1所述的电极极片，其特征在于，所述多孔集流体的孔隙率为78％～92％，孔密度为40PPI～110PPI，孔径为500nm～3μm。3.根据权利要求1所述的电极极片，其特征在于，所述锂源层在所述第一隔膜层上的正投影的外轮廓边缘与所述第一隔膜层的外轮廓边缘的最小距离为0.7mm～0.9mm，最大距离为1.1mm～1.3mm。4.根据权利要求1所述的电极极片，其特征在于，所述锂源层的厚度≤3μm。5.根据权利要求1所述的电极极片，其特征在于，所述锂源层中的锂源的质量为所述电极活性材料的质量的1％～5％。6.根据权利要求1所述的电极极片，其特征在于，所述第一隔膜层和所述第二隔膜层的材质分别独立地选自玻璃纤维、无纺布、聚乙烯、聚丙烯、聚偏二氟乙烯以及碳纤维中的一种或多种。7.根据权利要求1所述的电极极片，其特征在于，所述第一隔膜层和所述第二隔膜层分别独立地具备以下一个或多个特征：(1)孔隙率为60％～90％；(2)孔径为10nm～50nm。8.根据权利要求1所述的电极极片，其特征在于，所述第一隔膜层和所述第二隔膜层的厚度分别独立地为1μm～7μm。9.根据权利要求1～8任一项所述的电极极片，其特征在于，所述电极极片为正极极片，所述第一隔膜层和所述第二隔膜层的孔径分别独立地为10nm～30nm。10.根据权利要求9所述的电极极片，其特征在于，所述锂源层中的锂源包括Li1+xNi0.5Mn1.5O4、Li2NiO2、Li5FeO4、LiF、Li2S、Li2C2O4、LiMn2O4；Li2O2、Li2O以及Li3N中的一种或多种；其中，x选自0～1中的任意值。11.根据权利要求9所述的电极极片，其特征在于，所述电极极片的压实密度为3.3g/cm3～3.5g/cm3。12.根据权利要求1～8任一项所述的电极极片，其特征在于，所述电极极片为负极极片，所述第一隔膜层和所述第二隔膜层的孔径分别独立地为30nm～50nm。13.根据权利要求12所述的电极极片，其特征在于，所述锂源层中的锂源包括锂箔、锂粉以及预锂化石墨中的一种或多种。14.根据权利要求12所述的电极极片，其特征在于，所述电极极片的压实密度为1.5g/cm3～1.7g/cm3。15.如权利要求1～14任一项所述的电极极片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将所述电极活性材料填充至所述多孔集流体中，制备所述第一活性层和所述第二活性层；将所述第一隔膜层、所述锂源层和所述第二隔膜层复合，制备所述补锂层；2CN115832208A权利要求书2/2页将所述第一活性层、所述补锂层和所述第二活性层复合，制备所述电极极片。