本發(fā)明涉及電池應用，尤其涉及一種電極極片及電池。

背景技術：

1、目前，鋰離子電池因其具有高能量密度、良好的倍率性能和較長的循環(huán)次數(shù)等優(yōu)點，在各個行業(yè)均得到廣泛應用。鋰電池在使用過程中，可能會面臨大倍率充放電、過充、熱濫用、機械濫用等情形，電芯會有較大的產(chǎn)熱，如果產(chǎn)熱不能及時從電芯內(nèi)部導出，將加速正極活性物質(zhì)釋氧并與電解液反應，以及負極材料與電解液反應，可能引發(fā)循環(huán)保持率降低、電芯鼓氣、電芯熱失控等后果。

2、針對電池的產(chǎn)熱，行業(yè)中一般采用優(yōu)化極耳布局、使用更厚的集流體、調(diào)整配方中導電劑的量等方式降低歐姆熱或者極化熱的產(chǎn)熱，但是對于散熱，一般依賴被動散熱，且卷芯與鋁塑膜之間并非緊密接觸，存在微小的間隙，內(nèi)部填充有電解液液膜，使得電池熱量散失效率較低，需要進行改善。

技術實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提供了一種電極極片及電池，本申請?zhí)峁┑碾姌O極片用于電池時，能夠在高溫工況或大倍率充放電的條件下，快速將電芯內(nèi)部的產(chǎn)熱導出，降低電池內(nèi)部熱量累積，從而改善鋰離子電池的安全性能和電性能。

2、本申請?zhí)峁┝艘环N電極極片，包括：

3、電極集流體；

4、活性材料層，所述活性材料層包括位于所述集流體第一表面的第一活性材料層；

5、導熱層，所述導熱層包括位于所述集流體的第一空箔區(qū)域的第一導熱層，所述第一空箔區(qū)域為所述集流體第一表面未設置第一活性材料層的區(qū)域；

6、所述第一導熱層包括導熱阻抗碳材料；

7、所述導熱阻抗碳材料的導熱系數(shù)≥3w/(m?k)；

8、所述導熱阻抗碳材料的粉末電阻率≥0.2ω?cm。

9、在一些具體的實現(xiàn)方式中，所述活性材料層還包括位于所述集流體第二表面的第二活性材料層；

10、所述導熱層包括位于所述集流體的第二空箔區(qū)域的第二導熱層，所述第二空箔區(qū)域為所述集流體第二表面未設置第二活性材料層的區(qū)域；

11、所述第二導熱層包括導熱阻抗碳材料；

12、所述導熱阻抗碳材料的導熱系數(shù)≥3w/(m?k)；

13、所述導熱阻抗碳材料的粉末電阻率≥0.2ω?cm。。

14、在一些具體的實現(xiàn)方式中，所述第一導熱層占所述第一空箔區(qū)域面積的30%~100%；

15、所述第二導熱層占所述第二空箔區(qū)域面積的30%~100%。

16、在一些具體的實現(xiàn)方式中，所述第一空箔區(qū)域位于所述第一集流體的尾部；

17、所述第二空箔區(qū)域位于所述第二集流體的尾部。

18、在一些具體的實現(xiàn)方式中，所述導熱阻抗碳材料的d50值為10nm~500nm。

19、在一些具體的實現(xiàn)方式中，所述導熱阻抗碳材料的比表面積為10m2/g?~400m2/g。

20、在一些具體的實現(xiàn)方式中，所述導熱阻抗碳材料的吸油值≥30ml/100g。

21、在一些具體的實現(xiàn)方式中，所述導熱阻抗碳材料選自經(jīng)過氧化處理的炭黑、石墨或碳納米管中的一種或多種。

22、在一些具體的實現(xiàn)方式中，所述第一導熱層還包括粘接劑；

23、所述第二導熱層還包括粘接劑。

24、在一些具體的實現(xiàn)方式中，所述第一導熱層和第二導熱層獨立地包括30wt%~97wt%的導熱阻抗碳材料和3?wt%~70wt%的粘接劑。

25、在一些具體的實現(xiàn)方式中，所述粘接劑選自聚丙烯酸酯、聚丙烯酸鋰、聚丙烯酸、聚乙烯醇、聚酰亞胺、聚醚酮、聚醚硫醚、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、羧甲基纖維素鈉、丁苯橡膠、聚苯乙烯、聚氨酯和聚對苯二甲酸乙二醇酯中的一種或多種。

26、在一些具體的實現(xiàn)方式中，所述第一導熱層和第二導熱層的室溫導熱系數(shù)獨立地≥2w/(m·k)；

27、所述第一導熱層和第二導熱層的電阻率獨立地≥2ω?cm。

28、在一些具體的實現(xiàn)方式中，所述第一導熱層和第二導熱層的面密度獨立地為0.05mg/cm2~5mg/cm2。

29、在一些具體的實現(xiàn)方式中，所述第一導熱層和第二導熱層的厚度獨立地為0.2μm~30μm。

30、本申請還提供了一種電池，包括上述技術方案所述的電極極片。

31、在一些具體的實現(xiàn)方式中，所述電池包括封裝殼和卷繞電芯，所述卷繞電芯由上述技術方案所述的電極極片、隔膜和第二電極極片層疊后卷繞形成。

32、在一些具體的實現(xiàn)方式中，所述導熱層位于卷繞電芯外側。

33、本申請在集流體未設置活性材料層的空箔區(qū)域設置導熱層，所述導熱層包括導熱阻抗碳材料，不僅能夠?qū)㈦姵卦诟邷毓r或大倍率充放電條件下的產(chǎn)熱及時導出，而且不會發(fā)生催化電解液導致產(chǎn)氣的問題，從而改善電池的安全性能和電性能。進一步的，所述導熱阻抗碳材料具有高比表面積，可以吸附較多的電解液，有助于電池保液量的提升，提高電池的長循環(huán)性能。

技術特征：

1.一種電極極片，包括：

2.根據(jù)權利要求1所述的電極極片，其特征在于，所述第一導熱層占所述第一空箔區(qū)域面積的30%~100%；和/或

3.根據(jù)權利要求2所述的電極極片，其特征在于，所述第一空箔區(qū)域位于所述集流體第一表面的尾部；和/或

4.根據(jù)權利要求1~3任意一項所述的電極極片，其特征在于，所述導熱阻抗碳材料的d50值為10nm~500nm。

5.根據(jù)權利要求4所述的電極極片，其特征在于，所述導熱阻抗碳材料具有以下參數(shù)中的至少一個：

6.根據(jù)權利要求5所述的電極極片，其特征在于，所述導熱阻抗碳材料選自經(jīng)過氧化處理的炭黑、石墨或碳納米管中的一種或多種。

7.根據(jù)權利要求1~3任意一項所述的電極極片，其特征在于，所述第一導熱層和第二導熱層獨立地包括30wt%~97wt%的導熱阻抗碳材料和3?wt%~70wt%的粘接劑。

8.根據(jù)權利要求1~3任意一項所述的電極極片，其特征在于，所述第一導熱層和第二導熱層獨立地具有以下參數(shù)中的至少一個：

9.一種電池，包括權利要求1~8任意一項所述的電極極片。

10.根據(jù)權利要求9所述的電池，其特征在于，所述導熱層位于卷繞電芯或疊片電芯外側。

技術總結
本申請?zhí)峁┮环N電極極片及包括其的電池，其包括：電極集流體；活性材料層，所述活性材料層包括位于所述集流體第一表面的第一活性材料層；導熱層，所述導熱層包括位于所述集流體的第一空箔區(qū)域的第一導熱層，所述第一空箔區(qū)域為所述集流體第一表面未設置第一活性材料層的區(qū)域；所述第一導熱層包括導熱阻抗碳材料，其導熱系數(shù)≥3W/(m?K)，其粉末電阻率≥0.2Ω?cm。本申請在集流體未設置活性材料層的空箔區(qū)域設置導熱層，所述導熱層包括導熱阻抗碳材料，不僅能夠?qū)㈦姵卦诟邷毓r或大倍率充放電條件下的產(chǎn)熱及時導出，而且不會發(fā)生催化電解液導致產(chǎn)氣的問題，從而改善電池的安全性能和電性能。

技術研發(fā)人員：楊帆,趙偉,李明
受保護的技術使用者：珠海冠宇電池股份有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/19