CN115763698A - 极片、制备工艺及电芯 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示一种极片，包括：集流体、活性涂料及绝缘涂料，活性涂料涂设于集流体的两侧，绝缘涂料涂设于至少一个活性涂料上，绝缘涂料具有多孔结构；绝缘涂料包括造孔组分及绝缘组分，造孔组分与绝缘组分的质量比为K，K＜1。本发明还揭示一种极片制备工艺及电芯。通过集流体、活性涂料及绝缘涂料的配合使用，造孔组分与绝缘组分混合组成绝缘涂料，使得绝缘涂料具有绝缘性和多孔的结构，绝缘性能确保电芯不易出现短路现象，降低安全隐患，而多孔结构则为锂离子提供移动通道，进而提升电芯的能量密度。
Description
技术领域
本发明涉及锂电技术领域，具体地，涉及一种极片、制备工艺及电芯。
背景技术
锂离子电池是当前较为流行的电池种类之一，在众多电子产品中均有使用到，例如手机、笔记本电脑等等。锂离子电池包括壳体与电芯，电芯由阴极片、阳极片及隔膜组成，三者可以采用堆叠或卷绕的方式进行结合。消费者对电子产品有了更轻薄和更快充电速度的需求，这其实也是对锂离子电池提出了更多的性能需求，锂离子电池既要满足更高的能量密度、又要保证使用安全性，隔膜是影响锂离子电池能量密度和安全性能的重要一环。
常用的聚烯烃类隔膜基材，尽管化学及电化学稳定性好，生产成本低，成为锂离子电池四大主材之一，但是其在面对机械滥用及热冲击时，容易引起电芯失效，带来安全隐患。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种极片、制备工艺及电芯。
本发明公开的一种极片，包括：集流体、活性涂料及绝缘涂料，活性涂料涂设于集流体的两侧，绝缘涂料涂设于至少一个活性涂料上，绝缘涂料具有多孔结构；绝缘涂料包括造孔组分及绝缘组分，造孔组分与绝缘组分的质量比为K，K＜1。
根据本发明的一实施方式，绝缘涂料的空孔率为10％-80％。
根据本发明的一实施方式，绝缘涂料的空孔率为20％-60％。
根据本发明的一实施方式，造孔组分为聚偏二氟乙烯。
根据本发明的一实施方式，绝缘组分为氧化铝、勃姆石、氧化硅、氧化镁、氢氧化镁、磷酸钛铝锂、锂镧锆氧或锂镧钛氧中的至少一种。
本发明公开的一种极片制备工艺，包括：
活性涂料涂覆于集流体并进行干燥，形成第一极片；
造孔组分与填充组分混合、搅拌，形成第一混料；
第一混料与绝缘组分进行混合、搅拌，形成第二混料；
第二混料涂覆于活性涂料，形成第二极片；
第二极片与除料组分混合、干燥，除料组分将第二混料中的填充组分分离并形成绝缘涂料，绝缘涂料、活性涂料及集流体组合形成第三极片。
根据本发明的一实施方式，造孔组分与填充组分的质量比为T，T＜10。
根据本发明的一实施方式，填充组分为N-甲基吡咯烷酮、N，N二甲基甲酰胺、N，N二甲基乙酰胺、甲醇、乙醇、丙酮、乙醚或二氯甲烷中的至少一种。
根据本发明的一实施方式，对绝缘涂料进行空孔率计算，公式如下：
P＝[1-m(nρ2+ρ1)/(n+1)ρ1ρ2V]×100％
m：绝缘涂料重量；
V：绝缘涂料体积；
n：绝缘组分与造孔组分的质量比；
ρ1：绝缘组分的密度；
ρ2：造孔组分的密度。
本发明公开的一种电芯，包括：阳极片及阴极片，阳极片与阴极片交错堆叠，或者阳极片与阴极片叠合卷绕，阳极片与阴极片相对立的一侧存在至少一个绝缘涂料。
本发明的有益效果在于，通过集流体、活性涂料及绝缘涂料的配合使用，造孔组分与绝缘组分混合组成绝缘涂料，使得绝缘涂料具有绝缘性和多孔的结构，绝缘性能确保电芯不易出现短路现象，降低安全隐患，而多孔结构则为锂离子提供移动通道，进而提升电芯的能量密度。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为极片的剖视图；
图2为另一极片的剖视图；
图3为极片的制备工艺流程图；
图4为绝缘涂料的SEM微观形貌图。
附图标记说明
1-集流体；
2-活性涂料；
3-绝缘涂料。
具体实施方式
以下将以图式揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
实施例一
如图1所示，图1为极片的剖视图。极片包括集流体1、活性涂料2及绝缘涂料3，集流体1的两侧均涂覆有活性涂料2，绝缘涂料3涂设于任意一个活性涂料2上。绝缘涂料3具有多孔结构，使用时，锂离子可由多孔结构穿过。
绝缘涂料3上的多孔结构的孔直径1nm-1μm；进一步的，绝缘涂料3的空孔率为10％-80％，优选地，绝缘涂料3的空孔率为20％-60％，在此范围内的空孔率其孔的排布均匀并且致密性好，既能实现电子绝缘，还能使得锂离子快速通过，大大提升了电池的安全性能及能量密度。具体的，绝缘涂料3的厚度为0.1μm-200μm。
绝缘涂料3包括造孔组分及绝缘组分，造孔组分与绝缘组分混合，其中，造孔组分与绝缘组分的质量比为K，K＜1。具体的，造孔组分为聚偏二氟乙烯，绝缘组分为氧化铝、勃姆石、氧化硅、氧化镁、氢氧化镁、磷酸钛铝锂、锂镧锆氧或锂镧钛氧中的至少一种。
具体应用时，集流体1可以为铜箔或铝箔，当作为阳极时集流体1选用铜箔，作为阴极时集流体1选用铝箔，集流体1的厚度为2μm-100μm；活性涂料2采用的是常规的用于涂覆集流体1上的浆料，例如：用于阴极的浆料为活性物质、导电剂、粘接剂以及溶剂的混合搅拌，其中，活性物质为钴酸锂、磷酸铁锂、镍钴铝或镍钴锰三元正极材料等，导电剂为碳纳米管、炭黑或石墨烯等，粘接剂为PVDF(聚偏二氟乙烯)，溶剂为NMP(N-甲基吡咯烷酮)或DMAC(二甲基乙酰胺)等。用于阳极的浆料为活性物质、粘接剂、增稠剂及溶剂的混合搅拌，其中，活性物质为石墨材料、硅基材料或合金负极材料等，粘接剂为丁苯橡胶，增稠剂为CMC(羧甲基纤维素钠)或CMC-Li(羧甲基纤维素锂)等，溶剂为去离子水。
通过集流体1、活性涂料2及绝缘涂料3的配合使用，造孔组分与绝缘组分混合组成绝缘涂料3，使得绝缘涂料3具有绝缘性和多孔的结构，绝缘性能确保电芯不易出现短路现象，降低安全隐患，而多孔结构则为锂离子提供移动通道，进而提升电芯的能量密度。
实施例二
如图2所示，图2为另一极片的剖视图。极片包括集流体1、活性涂料2及绝缘涂料3，集流体1的两侧均涂覆有活性涂料2，在每个活性涂料2上均涂覆有绝缘涂料3涂。绝缘涂料3具有多孔结构，使用时，锂离子可由多孔结构穿过。
绝缘涂料3上的多孔结构的孔直径1nm-1μm；进一步的，绝缘涂料3的空孔率为10％-80％，优选地，绝缘涂料3的空孔率为20％-60％，在此范围内的空孔率其孔的排布均匀并且致密性好，既能实现电子绝缘，还能使得锂离子快速通过，大大提升了电池的安全性能及能量密度。具体的，绝缘涂料3的厚度为0.1μm-200μm。
绝缘涂料3包括造孔组分及绝缘组分，造孔组分与绝缘组分混合，其中，造孔组分与绝缘组分的质量比为K，K＜1。具体的，造孔组分为聚偏二氟乙烯，绝缘组分为氧化铝、勃姆石、氧化硅、氧化镁、氢氧化镁、磷酸钛铝锂、锂镧锆氧或锂镧钛氧中的至少一种。
具体应用时，集流体1可以为铜箔或铝箔，当作为阳极时集流体1选用铜箔，作为阴极时集流体1选用铝箔，集流体1的厚度为2μm-100μm；活性涂料2采用的是常规的用于涂覆集流体1上的浆料，例如：用于阴极的浆料为活性物质、导电剂、粘接剂以及溶剂的混合搅拌，其中，活性物质为钴酸锂、磷酸铁锂、镍钴铝或镍钴锰三元正极材料等，导电剂为碳纳米管、炭黑或石墨烯等，粘接剂为PVDF(聚偏二氟乙烯)，溶剂为NMP(N-甲基吡咯烷酮)或DMAC(二甲基乙酰胺)等。用于阳极的浆料为活性物质、粘接剂、增稠剂及溶剂的混合搅拌，其中，活性物质为石墨材料、硅基材料或合金负极材料等，粘接剂为丁苯橡胶，增稠剂为CMC(羧甲基纤维素钠)或CMC-Li(羧甲基纤维素锂)等，溶剂为去离子水。
通过集流体1、活性涂料2及绝缘涂料3的配合使用，造孔组分与绝缘组分混合组成绝缘涂料3，使得绝缘涂料3具有绝缘性和多孔的结构，绝缘性能确保电芯不易出现短路现象，降低安全隐患，而多孔结构则为锂离子提供移动通道，进而提升电芯的能量密度。
实施例三
如图3所示，图3为极片的制备工艺流程图。本申请的极片制备工艺包括：
预先准备集流体1和活性涂料2，并将活性涂料2涂覆于集流体1上，而后进行干燥并形成了第一极片；
预先准备造孔组分和填充组分，将造孔组分与填充组分进行混合和搅拌，形成第一混料；
预先准备绝缘组分，将绝缘组分与第一混料进行混合和搅拌，形成第二混料；
将第二混料涂覆于第一极片上的活性涂料2，并形成第二极片；
预先准备除料组分，将除料组分与第二极片进行混合和干燥，通过除料组分将第二混料上的填充组分分离出来，形成绝缘涂料3，同时，绝缘涂料3、活性涂料2及集流体1组合形成第三极片。
进一步的，活性涂料2涂覆于集流体1后，在58℃-60℃的温度下进行干燥处理。本实施例中选用58℃的干燥温度。
更进一步的，造孔组分与填充组分的质量比为T，T＜10，本实施例中造孔组分为30质量份，填充组分为100质量份，将二者混合并在恒温的环境下进行搅拌，得到第一混料；具体的，造孔组分与填充组分混合后在恒温油浴的环境下，搅拌时长为2小时，使得造孔组分与填充组分充分混合，获得透明的第一混料。具体的，造孔组分为聚偏二氟乙烯，填充组分为N-甲基吡咯烷酮、N,N二甲基甲酰胺、N,N二甲基乙酰胺、甲醇、乙醇、丙酮、乙醚或二氯甲烷中的至少一种，本实施例中填充组分选用N-甲基吡咯烷酮。
更进一步的，造孔组分与绝缘组分的质量比为K，K＜1，本实施例中绝缘组分为70质量份，绝缘组分为氧化铝、勃姆石、氧化硅、氧化镁、氢氧化镁、磷酸钛铝锂、锂镧锆氧或锂镧钛氧中的至少一种，具体的，绝缘组分选用氧化铝。生成第一混料后向其加入绝缘组分，并且在相同环境下继续进行搅拌，搅拌时长为4小时，获得白色悬浮的第二混料。
具体应用时，将第二混料涂覆于第一极片所采用的方式主要有：微凹辊涂覆、喷涂涂覆或挤压涂布，本实施例选用微凹辊涂覆的方式，第二混料涂覆于活性涂料2表面后形成第二极片。
更进一步的，除料组分为去离子水、丙酮或乙醚中的一种或几种的混合；将第二极片放置到装有除料组分的容器内，填充组分与除料组分相容，填充组分从造孔组分中被分离出来，使得造孔组分定型后呈现出多孔的结构，再将第二极片从容器内取出进行干燥，干燥温度在55℃-85℃之间，本实施例的干燥温度为65℃，干燥后，在活性涂料2表面剩余造孔组分与绝缘组分的混合物，该混合物即为绝缘涂料3，绝缘涂料3、活性涂料2及集流体1共同构成最终的极片，即第三极片。
更进一步的，由于绝缘涂料3的空孔率对于能量密度起着重要的作用，空孔率在20％-60％之间，锂离子可以快速通过，能量密度较高，因此，需要对绝缘涂料3的空孔率进行规划，本申请将通过以下计算公式实现空孔率的规划：
P＝[1-m(nρ2+ρ1)/(n+1)ρ1ρ2V]×100％
其中：
m：绝缘涂料3重量；
V：绝缘涂料3体积；
n：绝缘组分与造孔组分的质量比；
ρ1：绝缘组分的密度；
ρ2：造孔组分的密度；
可见，通过该公式可以实现前期绝缘组分、造孔组分的选材确定，以及对绝缘涂料3重量、体积的确定；还可以在后期进行空孔率的核算，当选定了绝缘组分、造孔组分后，依照上述制备工艺制得极片，分析出最后极片的参数，如绝缘涂料3重量、体积等信息，而后带入计算公式获得相应的空孔率数据；通过该计算公式不仅可以为选材提供量化信息，而且还可以作为校验的手段之一。
以本实施例为例对计算公式进行演算，依照上述情况，绝缘组分为70质量份，造孔组分为30质量份，因此，n为7/3，绝缘组分选用氧化铝，其密度ρ1为3.5g/cm3，造孔组分选用偏二氟乙烯，其密度ρ2为1.78g/cm3，假定绝缘涂料3干燥后的厚度为6μm，集流体1尺寸为5cm×5cm，则绝缘涂料3体积v为0.015cm3，绝缘涂料3重量m为0.025g，将以上参数带入至计算公式中，可求出绝缘涂料3的空孔率约等于39％，如图4所示，图4为绝缘涂料3的SEM微观形貌图，观察可知显然在绝缘涂料3上致密均匀分布了更多的孔隙结构，更有利于锂离子穿过，进而提高能量密度。优选地，n的取值范围为0.5-8，相对应所能形成的空孔率为20％-60％。
进一步说明，上述制备工艺所制得的极片为阳极片或阴极片。
实施例四
极片制备工艺包括：
预先准备集流体1和活性涂料2，并将活性涂料2涂覆于集流体1上，而后进行干燥并形成了第一极片；
预先准备造孔组分和填充组分，将造孔组分与填充组分进行混合和搅拌，形成第一混料；
预先准备绝缘组分，将绝缘组分与第一混料进行混合和搅拌，形成第二混料；
将第二混料涂覆于第一极片上的活性涂料2，并形成第二极片；其中，第二混料涂覆的厚度为6μm；
预先准备除料组分，将除料组分与第二极片进行混合和干燥，通过除料组分将第二混料上的填充组分分离出来，形成绝缘涂料3，同时，绝缘涂料3、活性涂料2及集流体1组合形成第三极片。
进一步的，活性涂料2涂覆于集流体1后，在58℃-60℃的温度下进行干燥处理。本实施例中选用60℃的干燥温度。
更进一步的，造孔组分与填充组分的质量比为T，T＜10，本实施例中造孔组分为40质量份，填充组分为100质量份，将二者混合并在恒温的环境下进行搅拌，得到第一混料；具体的，造孔组分与填充组分混合后在恒温油浴的环境下，搅拌时长为2小时，使得造孔组分与填充组分充分混合，获得透明的第一混料。具体的，造孔组分为聚偏二氟乙烯，填充组分为N-甲基吡咯烷酮、N,N二甲基甲酰胺、N,N二甲基乙酰胺、甲醇、乙醇、丙酮、乙醚或二氯甲烷中的至少一种，本实施例中填充组分选用N-甲基吡咯烷酮。
更进一步的，造孔组分与绝缘组分的质量比为K，K＜1，本实施例中绝缘组分为60质量份，绝缘组分为氧化铝、勃姆石、氧化硅、氧化镁、氢氧化镁、磷酸钛铝锂、锂镧锆氧或锂镧钛氧中的至少一种，具体的，绝缘组分选用氧化铝。生成第一混料后向其加入绝缘组分，并且在相同环境下继续进行搅拌，搅拌时长为2小时，获得白色悬浮的第二混料。
具体应用时，将第二混料涂覆于第一极片所采用的方式主要有：微凹辊涂覆、喷涂涂覆或挤压涂布，本实施例选用微凹辊涂覆的方式，第二混料涂覆于活性涂料2表面后形成第二极片。
更进一步的，除料组分为去离子水、丙酮或乙醚中的一种或几种的混合；将第二极片放置到装有除料组分的容器内，填充组分与除料组分相容，填充组分从造孔组分中被分离出来，使得造孔组分定型后呈现出多孔的结构，再将第二极片从容器内取出进行干燥，干燥温度在55℃-85℃之间，本实施例的干燥温度为55℃，干燥后，在活性涂料2表面剩余造孔组分与绝缘组分的混合物，该混合物即为绝缘涂料3，绝缘涂料3、活性涂料2及集流体1共同构成最终的极片，即第三极片。
进一步说明，上述制备工艺所制得的极片为阳极片或阴极片。
实施例五
极片制备工艺包括：
预先准备集流体1和活性涂料2，并将活性涂料2涂覆于集流体1上，而后进行干燥并形成了第一极片；
预先准备造孔组分和填充组分，将造孔组分与填充组分进行混合和搅拌，形成第一混料；
预先准备绝缘组分，将绝缘组分与第一混料进行混合和搅拌，形成第二混料；
将第二混料涂覆于第一极片上的活性涂料2，并形成第二极片；其中，第二混料涂覆的厚度为50μm；
预先准备除料组分，将除料组分与第二极片进行混合和干燥，通过除料组分将第二混料上的填充组分分离出来，形成绝缘涂料3，同时，绝缘涂料3、活性涂料2及集流体1组合形成第三极片。
进一步的，活性涂料2涂覆于集流体1后，在58℃-60℃的温度下进行干燥处理。本实施例中选用60℃的干燥温度。
更进一步的，造孔组分与填充组分的质量比为T，T＜10，本实施例中造孔组分为50质量份，填充组分为100质量份，将二者混合并在恒温的环境下进行搅拌，得到第一混料；具体的，造孔组分与填充组分混合后在恒温油浴的环境下，搅拌时长为3小时，使得造孔组分与填充组分充分混合，获得透明的第一混料。具体的，造孔组分为聚偏二氟乙烯，填充组分为N-甲基吡咯烷酮、N,N二甲基甲酰胺、N,N二甲基乙酰胺、甲醇、乙醇、丙酮、乙醚或二氯甲烷中的至少一种，本实施例中填充组分选用N-甲基吡咯烷酮。
更进一步的，造孔组分与绝缘组分的质量比为K，K＜1，本实施例中绝缘组分为50质量份，绝缘组分为氧化铝、勃姆石、氧化硅、氧化镁、氢氧化镁、磷酸钛铝锂、锂镧锆氧或锂镧钛氧中的至少一种，具体的，绝缘组分选用勃姆石。生成第一混料后向其加入绝缘组分，并且在相同环境下继续进行搅拌，搅拌时长为3小时，获得白色悬浮的第二混料。
具体应用时，将第二混料涂覆于第一极片所采用的方式主要有：微凹辊涂覆、喷涂涂覆或挤压涂布，本实施例选用喷涂涂覆的方式，第二混料涂覆于活性涂料2表面后形成第二极片。
更进一步的，除料组分为去离子水、丙酮或乙醚中的一种或几种的混合；将第二极片放置到装有除料组分的容器内，填充组分与除料组分相容，填充组分从造孔组分中被分离出来，使得造孔组分定型后呈现出多孔的结构，再将第二极片从容器内取出进行干燥，干燥温度在55℃-85℃之间，本实施例的干燥温度为80℃，干燥后，在活性涂料2表面剩余造孔组分与绝缘组分的混合物，该混合物即为绝缘涂料3，绝缘涂料3、活性涂料2及集流体1共同构成最终的极片，即第三极片。
进一步说明，上述制备工艺所制得的极片为阳极片或阴极片。
实施例六
极片制备工艺包括：
预先准备集流体1和活性涂料2，并将活性涂料2涂覆于集流体1上，而后进行干燥并形成了第一极片；
预先准备造孔组分和填充组分，将造孔组分与填充组分进行混合和搅拌，形成第一混料；
预先准备绝缘组分，将绝缘组分与第一混料进行混合和搅拌，形成第二混料；
将第二混料涂覆于第一极片上的活性涂料2，并形成第二极片；其中，第二混料涂覆的厚度为100μm；
预先准备除料组分，将除料组分与第二极片进行混合和干燥，通过除料组分将第二混料上的填充组分分离出来，形成绝缘涂料3，同时，绝缘涂料3、活性涂料2及集流体1组合形成第三极片。
进一步的，活性涂料2涂覆于集流体1后，在58℃-60℃的温度下进行干燥处理。本实施例中选用60℃的干燥温度。
更进一步的，造孔组分与填充组分的质量比为T，T＜10，本实施例中造孔组分为30质量份，填充组分为100质量份，将二者混合并在恒温的环境下进行搅拌，得到第一混料；具体的，造孔组分与填充组分混合后在恒温油浴的环境下，搅拌时长为1小时，使得造孔组分与填充组分充分混合，获得透明的第一混料。具体的，造孔组分为聚偏二氟乙烯，填充组分为N-甲基吡咯烷酮、N,N二甲基甲酰胺、N,N二甲基乙酰胺、甲醇、乙醇、丙酮、乙醚或二氯甲烷中的至少一种，本实施例中填充组分选用N-甲基吡咯烷酮。
更进一步的，造孔组分与绝缘组分的质量比为K，K＜1，本实施例中绝缘组分为70质量份，绝缘组分为氧化铝、勃姆石、氧化硅、氧化镁、氢氧化镁、磷酸钛铝锂、锂镧锆氧或锂镧钛氧中的至少一种，具体的，绝缘组分选用磷酸钛铝锂。生成第一混料后向其加入绝缘组分，并且在相同环境下继续进行搅拌，搅拌时长为6小时，获得白色悬浮的第二混料。
具体应用时，将第二混料涂覆于第一极片所采用的方式主要有：微凹辊涂覆、喷涂涂覆或挤压涂布，本实施例选用喷涂涂覆的方式，第二混料涂覆于活性涂料2表面后形成第二极片。
更进一步的，除料组分为去离子水、丙酮或乙醚中的一种或几种的混合；将第二极片放置到装有除料组分的容器内，填充组分与除料组分相容，填充组分从造孔组分中被分离出来，使得造孔组分定型后呈现出多孔的结构，再将第二极片从容器内取出进行干燥，干燥温度在55℃-85℃之间，本实施例的干燥温度为85℃，干燥后，在活性涂料2表面剩余造孔组分与绝缘组分的混合物，该混合物即为绝缘涂料3，绝缘涂料3、活性涂料2及集流体1共同构成最终的极片，即第三极片。
进一步说明，上述制备工艺所制得的极片为阳极片或阴极片。
实施例七
本实施例与实施例三、四、五或六中任一一个大致相同，其区别在于，本实施例中的第二混料涂覆于第一极片的两侧。
实施例八
本申请的电芯包括阳极片及阴极片，阳极片与阴极片相互叠合并进行卷绕，或者存在多个阳极片及多个阴极片，多个阳极片与多个阴极片交错堆叠，其中，在阳极片与阴极片之间存在至少一个绝缘涂料3。
进一步说明，本实施例中的阳极片和/或阴极片可以采用实施例三至实施例实施例六中的制备工艺制得，此时，阳极片只有一侧具有绝缘涂料3，阴极片只有一侧具有绝缘涂料3，当阳极片与阴极片叠合时，阳极片上的绝缘涂料3与阴极片一侧接触，阴极片另一侧具有绝缘涂料3则在卷绕后与阳极片接触，如此，确保阳极片与阴极片之间存在一个绝缘涂料3。
采用该种结构的电芯，利用绝缘涂料3取代隔膜，其省去了阳极片与阴极片之间的隔膜，不仅在工艺上得到改善，节省了隔膜相应的工位，简化工艺流程，提升生产效率，而且还避免使用过程中因隔膜受热收缩导致短路的现象，大大提升了电芯的使用安全性，降低安全隐患。
实施例九
本申请的电芯包括阳极片及阴极片，阳极片与阴极片相互叠合并进行卷绕，或者存在多个阳极片及多个阴极片，多个阳极片与多个阴极片交错堆叠，其中，在阳极片与阴极片之间存在至少一个绝缘涂料3。
进一步说明，本实施例中的阳极片和阴极片中任意一者采用实施例七的制备工艺制得，也就是说，阳极片和阴极片中任意一者的两侧均涂覆有绝缘涂料3，另一者则采用常规制备方式制得(即只有集流体1与涂覆在集流体1两侧的活性涂料2)。
采用该种结构的电芯，利用绝缘涂料3取代隔膜，其省去了阳极片与阴极片之间的隔膜，不仅在工艺上得到改善，节省了隔膜相应的工位，简化工艺流程，提升生产效率，而且还避免使用过程中因隔膜受热收缩导致短路的现象，大大提升了电芯的使用安全性，降低安全隐患。
实施例十
本申请的电芯包括阳极片及阴极片，阳极片与阴极片相互叠合并进行卷绕，或者存在多个阳极片及多个阴极片，多个阳极片与多个阴极片交错堆叠，其中，在阳极片与阴极片之间存在至少一个绝缘涂料3。
进一步说明，本实施例中的阳极片和阴极片均采用实施例七的制备工艺制得，也就是说，阳极片和阴极片的两侧均涂覆有绝缘涂料3。
采用该种结构的电芯，利用绝缘涂料3取代隔膜，其省去了阳极片与阴极片之间的隔膜，不仅在工艺上得到改善，节省了隔膜相应的工位，简化工艺流程，提升生产效率，而且还避免使用过程中因隔膜受热收缩导致短路的现象，大大提升了电芯的使用安全性，降低安全隐患。
以上仅为本发明的实施方式而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的权利要求范围之内。
Claims (10)
1.一种极片，其特征在于，包括：集流体、活性涂料及绝缘涂料，活性涂料涂设于集流体的两侧，绝缘涂料涂设于至少一个活性涂料上，绝缘涂料具有多孔结构；绝缘涂料包括造孔组分及绝缘组分，造孔组分与绝缘组分的质量比为K，K＜1。
2.根据权利要求1的极片，其特征在于，绝缘涂料的空孔率为10％-80％。
3.根据权利要求2的极片，其特征在于，绝缘涂料的空孔率为20％-60％。
4.根据权利要求1的极片，其特征在于，造孔组分为聚偏二氟乙烯。
5.根据权利要求4的极片，其特征在于，绝缘组分为氧化铝、勃姆石、氧化硅、氧化镁、氢氧化镁、磷酸钛铝锂、锂镧锆氧或锂镧钛氧中的至少一种。
6.一种如权利要求1-5任一极片的制备工艺，其特征在于，包括：
活性涂料涂覆于集流体并进行干燥，形成第一极片；
造孔组分与填充组分混合、搅拌，形成第一混料；
第一混料与绝缘组分进行混合、搅拌，形成第二混料；
第二混料涂覆于活性涂料，形成第二极片；
第二极片与除料组分混合、干燥，除料组分将第二混料中的填充组分分离并形成绝缘涂料，绝缘涂料、活性涂料及集流体组合形成第三极片。
7.根据权利要求6的制备工艺，其特征在于，造孔组分与填充组分的质量比为T，T＜10。
8.根据权利要求6的制备工艺，其特征在于，填充组分为N-甲基吡咯烷酮、N,N二甲基甲酰胺、N,N二甲基乙酰胺、甲醇、乙醇、丙酮、乙醚或二氯甲烷中的至少一种。
9.根据权利要求6的制备工艺，其特征在于，对绝缘涂料进行空孔率计算，公式如下：
P＝[1-m(nρ2+ρ1)/(n+1)ρ1ρ2V]×100％
m：绝缘涂料重量；
V：绝缘涂料体积；
n：绝缘组分与造孔组分的质量比；
ρ1：绝缘组分的密度；
ρ2：造孔组分的密度。
10.一种电芯，其特征在于，包括：阳极片及阴极片，阳极片与阴极片交错堆叠，或者阳极片与阴极片叠合卷绕，阳极片与阴极片相对立的一侧存在至少一个绝缘涂料。
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