本申請屬于電池,具體涉及一種極片及其制備方法、電池和用電設備。
背景技術:
1、為了滿足儲能系統和電動汽車市場對于高能量密度和快充的需求,兼具高能量和高功率密度的鋰離子電池得到了廣泛的關注。厚電極結構設計能夠顯著提高電池的能量密度并降低成本,且能與各種電極材料相兼容,是發展高能量密度鋰離子電池的研究熱點之一。然而,厚電極通常面臨著力學性能差和反應動力學慢等問題。相關技術中通過二次烘干或提高漿料固含量及調整烘干參數的方式對此進行了改善,但是這種方法制備效率過低、不適合大規模生產制造或對設備穩定性要求較高。因此極片易開裂的情況仍需進一步改進。
技術實現思路
1、本申請是基于發明人對以下事實和問題的發現和認識作出的:
2、在電池制造過程中,需要制備正負極極片,極片的活性物質含量(面密度)會直接影響電池的容量及容量密度,但是直接通過增加面密度制備的極片會出現易開裂、粘接能力差、無法工業化生產等缺陷,通常需要通過極片配方設計、烘干參數優化、極片結構設計等方式改善。經發明人研究發現:在極片生產過程中,由于涂層的厚度增加,在烘干的過程中表層形成固結層后漿料內部需要揮發的溶劑量更多,故更容易出現極片開裂的情況,為解決此問題,本申請通過調整涂層內部固含量梯度使烘干過程中涂層內的溶劑揮發速度均勻來改善極片易開裂的問題。
3、本申請旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此,本申請提出一種不易開裂的極片及其制備方法、電池和用電設備。
4、本申請第一方面提出了一種極片的制備方法,包括:
5、將第一漿料和第二漿料同時涂覆在集流體的至少一側表面上,得到第一涂層和第二涂層;
6、對所述第一涂層和第二涂層進行干燥,使所述第一涂層和所述第二涂層共同形成活性物質層,得到所述極片;
7、其中,所述第一漿料的固含量和所述第二漿料的固含量的差為3%~7%。
8、本申請通過梯度設置漿料固含量制備極片可使極片在面密度增加的同時不容易出現開裂的情況。
9、在一些實施例中,所述第一漿料的固含量范圍為45%~75%;在另一些實施例中,固含量為55%~65%。
10、在一些實施例中,所述第一漿料的粘度為1000cps~20000cps;在另一些實施例中,粘度為4000cps~8000cps。
11、在一些實施例中,所述第二漿料的固含量范圍為40%~70%;在另一些實施例中,固含量為50%~60%。
12、在一些實施例中,所述第二漿料的粘度為500cps~15000cps;在另一些實施例中,粘度為2000cps~4000cps。
13、在一些實施例中,所述第一漿料的固含量與所述第二漿料的固含量之差為5%。由此可以改善涂層內部溶劑揮發速度不均勻的問題。
14、在一些實施例中,所述第一漿料和所述第二漿料各自獨立的包括活性物質、粘結劑、導電劑、分散劑與溶劑。
15、在一些實施例中,所述分散劑包括十二烷基硫酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚中的至少一種。由此,有利于提高漿料的分散性并改善漿料粘度。
16、在一些實施例中,基于所述第一漿料或所述第二漿料的質量,所述分散劑的質量含量為0.2%~0.4%。由此,有利于在節省成本的同時改善漿料粘度。
17、在一些實施例中,所述涂覆包括刮刀式涂覆、輥涂轉移式涂覆、狹縫擠壓式涂覆、雙層擠壓式涂覆中的至少一種。
18、在一些實施例中,所述干燥的溫度為50℃~140℃。由此,有利于提高干燥速率。
19、本申請第二方面提出了一種極片,是通過本申請第一方面所述的方法制備得到。由此,該極片在面密度增加的同時不容易出現極片開裂的情況。
20、本申請第三方面提出了一種電池,包括本申請第一方面所述的方法制備得到的極片或本申請第二方面所述的極片。由此,該電池具有較高的能量密度。
21、本申請第四方面提出了一種用電設備,包括本申請第三方面所述的電池。該用電設備具有前面所述的電池的全部特征和優點,在此不再一一贅述。
1.一種極片的制備方法,其特征在于,包括:
2.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一漿料的固含量范圍為45%~75%,優選為55%~65%,粘度為1000cps~20000cps,優選為4000cps~8000cps。
3.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述第二漿料的固含量范圍為40%~70%,優選為50%~60%,粘度為500cps~15000cps,優選為2000cps~4000cps。
4.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一漿料的固含量與所述第二漿料的固含量之差為5%。
5.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一漿料和所述第二漿料各自獨立的包括活性物質、粘結劑、導電劑、分散劑與溶劑。
6.根據權利要求5所述的方法,其特征在于,滿足以下條件的至少之一:
7.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述涂覆包括刮刀式涂覆、輥涂轉移式涂覆、狹縫擠壓式涂覆、雙層擠壓式涂覆中的至少一種;和/或
8.一種通過權利要求1~7中任一項所述的方法制備得到的極片。
9.一種電池,其特征在于,包括權利要求1~7中任一項所述的方法制備得到的極片或權利要求8所述的極片。
10.一種用電設備,其特征在于,包括權利要求9所述的電池。