一种电极极片及其制备方法和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114430019A(43)申请公布日2022.05.03(21)申请号202210079700.9(22)申请日2022.01.24(71)申请人蜂巢能源科技股份有限公司地址213200江苏省常州市金坛区鑫城大道8899号(72)发明人张耀法秦士林肖强马忠龙(74)专利代理机构北京远智汇知识产权代理有限公司11659代理人韩承志(51)Int.Cl.H01M4/13(2010.01)H01M4/139(2010.01)H01M4/62(2006.01)权利要求书2页说明书6页(54)发明名称一种电极极片及其制备方法和应用(57)摘要本发明提供了一种电极极片及其制备方法和应用，所述正极极片包括集流体和设置在集流体表面的活性物质层，所述活性物质层包括活性材料、导电剂、粘结剂和氟代磷腈类添加剂，所述粘结剂的氧指数>95％，本发明采用氧指数>95％的高阻燃树脂粘结剂，由于粘结剂具有高阻燃特性，同时均匀分布在极片内部，在电池滥用情况下，高阻燃氟树脂粘结剂在第一时间淬灭起火点，避免引发电池内部热失控的发生，大大降低了电池滥用后内部短路发生热失控的风险，进而大大提高了锂离子电池的安全性，氟代磷腈类添加剂在首次化成时在正极材料表面形成稳定的SEI膜，抑制电解液与高镍三元正极的副反应，提高了电池的寿命以及安全性。CN114430019ACN114430019A权利要求书1/2页1.一种电极极片，其特征在于，所述电极极片包括集流体和设置在集流体表面的活性物质层，所述活性物质层包括活性材料、导电剂、粘结剂和氟代磷腈类添加剂，所述粘结剂的氧指数>95％。2.如权利要求1所述的电极极片，其特征在于，所述粘结剂包括聚四氟乙烯树脂、四氟乙烯与全氟烷基乙烯基醚共聚物、四氟乙烯与六氟丙烯共聚物或聚三氟氯乙烯树脂中的任意一种或至少两种的组合；优选地，以所述活性物质层的质量为100％计，所述粘结剂的质量占比为0.1～10％，优选为2～5％。3.如权利要求1或2所述的电极极片，其特征在于，所述氟代磷腈类添加剂包括乙氧基五氟环三磷腈，所述乙氧基五氟环三磷腈的结构如式I所示：优选地，以所述活性物质层的质量为100％计，所述氟代磷腈类添加剂的质量占比为0.1～5％，优选为1～3％。4.如权利要求1‑3任一项所述的电极极片，其特征在于，所述活性材料包括正极活性材料或负极活性材料；优选地，所述正极活性材料包括二元正极活性材料、三元正极活性材料、磷酸铁锂正极活性材料或富锂锰基正极活性材料中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述负极活性材料包括含碳材料、钛氧化物、硅、锂、锂合金或能够形成锂合金的材料中的任意一种或至少两种的组合。5.如权利要求1‑4任一项所述的电极极片，其特征在于，以所述活性物质层的质量为100％计，所述活性材料的质量占比为80～99.8％。6.如权利要求1‑5任一项所述的电极极片，其特征在于，所述导电剂包括碳纳米管、石墨类导电剂、导电炭黑、科琴黑、乙炔黑、石墨烯或碳纤维中的任意一种或至少两种的组合；优选地，以所述活性物质层的质量为100％计，所述导电剂的质量占比为0.1～10％。7.如权利要求1‑6任一项所述的电极极片，其特征在于，所述电极极片的厚度为50～500μm；优选地，所述电极极片的压实密度为1～5mg/cm3。8.一种如权利要求1‑7任一项所述电极极片的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：将活性材料、导电剂、粘结剂和氟代磷腈类添加剂混合，经干法辊压处理得到活性物质层，将所述活性物质层通过热压处理压覆在集流体表面得到所述电极极片。9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述热压处理的温度为50～250℃。2CN114430019A权利要求书2/2页10.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包含如权利要求1‑7任一项所述的电极极片。3CN114430019A说明书1/6页一种电极极片及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明属于锂离子电池技术领域，涉及一种电极极片及其制备方法和应用。背景技术[0002]锂离子电池是目前二次电池发展最好的电池品种之一，其具有能量密度高，循环寿命长绿色环保等优势。锂离子电池体积小能量密度高的优势，使其广泛应用于3C数码以及新能源汽车领域，在未来的智能电网以及储能领域也会占有重要的一席之地。锂离子电池能量密度高的优势使得锂电行业能够迅速发展成为二次电池领域市场占有率以及年增长率双料第一的行业。但是必须清醒地认识到，目前锂离子电池仍旧未根本性地彻底解决电池滥用后内部热失控导致的电池起火爆炸等安全性问题。[0003]高镍三元锂离子电池在能量密度上具有非常大的优势，同时高镍三元的安全性问题同样十分突出，高镍三元易起火爆炸的问题严重