粘结剂组合物、电化学装置及用电装置

技术领域

本申请涉及电化学装置技术领域，具体涉及一种粘结剂组合物、电化学装置及用电装置。

背景技术

电化学装置由于能够存储电能并释放电能，因而可以作为电源或储能装置被广泛应用于用电装置中，随着这些用电装置成为人们生活中不可或缺的一部分，对其性能的要求也越来越高，其中，电化学装置的安全性能和电化学性能已成为使用者最为关注的性能之一。因此，亟需提高电化学装置的安全性能和电化学性能。

发明内容

本申请提供了一种粘结剂组合物、电化学装置及用电装置，该粘结剂组合物能够提高电化学装置的安全性能的电化学性能。

第一方面，本申请提供了一种粘结剂组合物，基于粘结剂组合物的质量，包括如下组分：主体树脂，50%~80%，其中，主体树脂包含等规聚烯烃树脂、间规聚烯烃树脂和无规聚烯烃树脂；增粘剂，5%~20%；增韧剂，5%~20%；增塑剂，5%~10%。

在本申请提供的粘结剂组合物中，通过合理选择组分并匹配合适的含量，使粘结剂组合物具有较好的粘结力以及电化学稳定性，当该粘结剂组合物应用于电化学装置中时，不仅能够减少电化学装置中正负极片的连接而导致内部短路的发生，而且还能够减少粘结剂组合物和电解液之间的副反应的发生，以降低紫斑的现象。因此，本申请提供的粘结剂组合物应用于电化学装置中能够提高其安全性能及电化学性能。

根据本申请第一方面的前述任意实施方式，基于主体树脂的质量，等规聚烯烃树脂的质量含量为40%~85%，间规聚烯烃树脂的质量含量为10%~40%，无规聚烯烃树脂的质量含量为5%~25%。值得注意的是，所述主体树脂中除了包含的等规聚丙烯、间规聚丙烯和无规聚丙烯外，根据制备工艺的不同还可能含有一些聚合物单体、催化剂等物质。

根据本申请第一方面的前述任意实施方式，基于主体树脂的质量，等规聚烯烃树脂的质量含量为45%~70%，间规聚烯烃树脂的质量含量为20%~35%，无规聚烯烃树脂的质量含量为10%~20%。

根据本申请第一方面的前述任意实施方式，基于主体树脂的质量，等规聚烯烃树脂的质量含量为52%~65%，间规聚烯烃树脂的质量含量为25%~30%，无规聚烯烃树脂的质量含量为10%~18%。

根据本申请第一方面的前述任意实施方式，等规聚烯烃树脂的结晶度为60%~70%。

根据本申请第一方面的前述任意实施方式，等规聚烯烃树脂的等规度≥90%。

根据本申请第一方面的前述任意实施方式，等规聚烯烃树脂的吸水率为0.01%~0.03%。

根据本申请第一方面的前述任意实施方式，间规聚烯烃树脂的结晶点低于规聚烯烃树脂的结晶点。

根据本申请第一方面的前述任意实施方式，间规聚烯烃树脂的结晶度为20%~30%。

根据本申请第一方面的前述任意实施方式，间规聚烯烃树脂的熔点为125℃~148℃。

根据本申请第一方面的前述任意实施方式，间规聚烯烃树脂的密度为0.7g/cm

根据本申请第一方面的前述任意实施方式，间规聚烯烃树脂的重均分子量Mw和间规聚烯烃树脂的粘均分子量Mη满足：1.7≤Mw/Mη≤2.6。

根据本申请第一方面的前述任意实施方式，无规聚烯烃树脂的重均分子量为3000~90000。

根据本申请第一方面的前述任意实施方式，增粘剂包含石油增粘树脂。

根据本申请第一方面的前述任意实施方式，石油增粘树脂包括C5烃增粘树脂和C9烃增粘树脂中的至少一种。

根据本申请第一方面的前述任意实施方式，石油增粘树脂的重均分子量为300~3000。

根据本申请第一方面的前述任意实施方式，增韧剂具有形成氢键的官能团。

根据本申请第一方面的前述任意实施方式，官能团包括羧基官能团。

根据本申请第一方面的前述任意实施方式，增韧剂包括乙烯-醋酸乙烯共聚物和乙烯-丙烯酸共聚物中的至少一种。

根据本申请第一方面的前述任意实施方式，增塑剂包括橡胶，其中，橡胶包括丁苯橡胶、丁腈橡胶、丁基橡胶、氯丁橡胶、聚硫橡胶、聚氨酯橡胶、聚丙烯酸酯橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、硅橡胶、氟橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶和乙丙橡胶中的至少一种。

根据本申请第一方面的前述任意实施方式，基于粘结剂组合物的质量，粘结剂组合物还包括如下组分：表面活性剂，1%~5%。

根据本申请第一方面的前述任意实施方式，表面活性剂包括微晶蜡、石蜡、沙索蜡、聚乙烯蜡和聚丙烯蜡中的至少一种。

第二方面，本申请提供了一种电化学装置，包括负极极片、正极极片、隔膜和粘接部。隔膜设置在负极极片和正极极片之间，粘接部设置在隔膜的一侧，其中，粘接部采用如本申请第一方面的粘结剂组合物制成。

根据本申请第二方面的前述任意实施方式，隔膜包括基材以及连接于基材的边缘超出负极极片和正极极片的延伸部，粘接部连接于相邻两个延伸部之间。

根据本申请第二方面的前述任意实施方式，隔膜的表面设置有粘接部。

根据本申请第二方面的前述任意实施方式，粘接部在60℃电解液中浸泡10d的溶胀率小于或等于10%。

根据本申请第二方面的前述任意实施方式，粘接部在85℃电解液中浸泡7d的溶出率小于或等于5%。

根据本申请第二方面的前述任意实施方式，粘接部的邵氏硬度为58HA~72HA。

根据本申请第二方面的前述任意实施方式，粘接部的纵向断裂伸长率为20%~150%。

根据本申请第二方面的前述任意实施方式，隔膜在85℃电解液中浸泡4h后，相邻两个隔膜间单位长度的粘结力为15N/m~50N/m。

根据本申请第二方面的前述任意实施方式，隔膜在85℃电解液中浸泡4h后，隔膜和正极极片间单位长度的粘结力为5N/m~15N/m。

根据本申请第二方面的前述任意实施方式，隔膜在85℃电解液中浸泡4h后，隔膜和负极极片间单位长度的粘结力为5N/m~15N/m。

第三方面，本申请提供了一种用电装置，包括如本申请第二方面的电化学装置。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

通过阅读对下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在全部附图中，用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了本申请一些实施方式提供的电化学装置中具有层叠结构的电极组件的结构示意图。

图2示出了本申请一些实施方式提供的电化学装置中具有层叠结构的电极组件的结构示意图。

图3示出了本申请一些实施方式提供的电化学装置中隔膜和粘接部的结构示意图。

图4示出了本申请另一些实施方式提供的电化学装置中隔膜和粘接部的结构示意图。

图5示出了本申请又一些实施方式提供的电化学装置中隔膜和粘接部的结构示意图。

在附图中，附图未必按照实际的比例绘制。附图标记说明如下：

10-电极组件，11-正极极片，12-负极极片，13-隔膜，131-基材，132-延伸部，133-耐热层，14-粘接部。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”、“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请实施例的的描述中，除非另有说明，“以上”、“以下”为包含本数，“至少一种”、“一个或多个”中“多种”、“多个”的含义是两种(个)以上。

本文公开的替换性要素或实施方式的分组不应被理解为限制。每个组成员可被单独采用和被单独要求保护，或者与该组其它成员或在本文中找到的其它要素以任何组合被采用和要求保护。可以预见到，为了方便和/或可专利性的理由，组中的一个或多个成员可被包含进组中或从中删除。当任何此类包含或删除发生时，说明书在此被看作为含有经过改动的组。

在不脱离本申请的保护范围的情况下，在本申请中能进行各种修改和变化，这对于本领域技术人员来说是显而易见的。因而，本申请意在覆盖落入所对应权利要求（要求保护的范围）及其等同范围内的本申请的修改和变化。需要说明的是，本申请实施例所提供的实施方式，在不矛盾的情况下可以相互组合。

在阐述本申请实施例所提供的保护范围之前，为了便于对本申请实施例理解，本申请首先对相关技术中存在的问题进行具体说明。

电化学装置通常会在隔膜和隔膜之间或隔膜和正负极极片之间使用粘结剂粘接，以减少正负极极片之间短路的发生。然而，在用电装置在使用过程中，可能会发生跌落、碰撞、振动等机械滥用，由于粘结剂的粘结力不足，使得隔膜之间或隔膜和正负极极片之间的粘接会断开，导致正负极极片连接而发生短路，降低电化学装置的安全性能。此外，粘结剂的电化学稳定性较差，时常导致电化学装置中出现紫斑的现象，进一步导致电化学装置的电化学性能下降。因此，亟需改善粘结剂的粘结力和电化学稳定性，使电化学装置的安全性能和电化学性能得到提高。

鉴于此，本申请提供了一种粘结剂组合物、电化学装置及用电装置，该粘结剂组合物具有较好的粘结力和电化学稳定性，可提高电化学装置的安全性能和电化学性能。

在本申请中，电化学装置包括发生电化学反应的任何装置，它的具体实例包括所有种类的一次电池、二次电池、燃料电池、太阳能电池或电容器。示例性的，电化学装置为锂二次电池，该锂二次电池可以包括锂金属二次电池、锂离子二次电池、锂聚合物二次电池或锂离子聚合物二次电池、钠离子电池等。

粘结剂组合物

第一方面，本申请提供了一种粘结剂组合物，基于粘结剂组合物的质量，包括如下组分：主体树脂，50%~80%，其中，主体树脂包含等规聚烯烃树脂、间规聚烯烃树脂和无规聚烯烃树脂；增粘剂，5%~20%；增韧剂，5%~20%；增塑剂，5%~10%。

在本申请中，等规是指分子链中的甲基（-CH

可以采用本领域公知的方法测定有机物的结构及其含量，例如核磁共振波谱法。核磁共振波谱法是研究处于强磁场中的原子核对射频辐射的吸收，它是对各种有机和无机物的成分、结构进行定性分析的最强有力的工具之一，有时亦可进行定量分析。

在本申请提供的粘结剂组合物中，通过合理选择组分并匹配合适的含量，使粘结剂组合物具有较好的粘结力以及电化学稳定性，当该粘结剂组合物应用于电化学装置中时，不仅能够减少电化学装置中正负极片的连接而导致内部短路的发生，而且还能够减少粘结剂组合物和电解液之间的副反应的发生，以降低紫斑的现象。因此，本申请提供的粘结剂组合物应用于电化学装置中能够提高其安全性能及电化学性能。

在本申请的一些实施方式中，基于主体树脂的质量，等规聚烯烃树脂的质量含量为40%~85%，间规聚烯烃树脂的质量含量为10%~40%，无规聚烯烃树脂的质量含量为5%~25%。等规聚烯烃树脂、间规聚烯烃树脂和无规聚烯烃树脂的质量含量分别设置在上述范围内，一方面，能够有助于提高粘结剂组合物的粘结力，进而在电化学装置在受到机械滥用时，可降低隔膜与隔膜之间以及隔膜与正负极极片之间断开的发生的同时，还可使电化学装置具有较低的电压降，从而提高电化学装置的安全性能。另一方面，能够有助于提高粘结剂组合物的电化学稳定性，当电化学在长期使用时，可降低粘结剂组合物的溶胀率和溶出率，并且还可以降低4.0V~4.5V时氧化峰的出现，进而减少其与电解液之间的副反应，使紫斑的现象得到有效的缓解。

在本申请的另一些实施方式中，等规聚烯烃树脂的质量含量为45%~70%，间规聚烯烃树脂的质量含量为20%~35%，无规聚烯烃树脂的质量含量为10%~20%。等规聚烯烃树脂、间规聚烯烃树脂和无规聚烯烃树脂的质量含量分别设置在上述范围内，能够进一步提高粘结剂组合物的粘结力以及电化学稳定性，使电化学装置的安全性能得到进一步提高。

在本申请的又一些实施方式中，基于主体树脂的质量，等规聚烯烃树脂的质量含量为52%~65%，间规聚烯烃树脂的质量含量为25%~30%，无规聚烯烃树脂的质量含量为10%~18%。等规聚烯烃树脂、间规聚烯烃树脂和无规聚烯烃树脂的质量含量分别设置在上述范围内，还可以进一步提高粘结剂组合物的粘结力以及电化学稳定性，使电化学装置具有更高的安全性能。

在一些示例中，基于主体树脂的质量，等规聚烯烃树脂的质量含量可以但不限于为40%、41%、42%、43%、44%、45%、46%、47%、48%、49%、50%、51%、52%、53%、54%、55%、56%、57%、58%、59%、60%、61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、72%、76%、79%、82%、85%或上述任意两个数值组成的范围，例如，等规聚烯烃树脂的质量含量的取值范围可以为41%-69%，44%-65%，46%-62%，49%-58%，51%-56%。

在一些示例中，基于主体树脂的质量，间规聚烯烃树脂的质量含量可以但不限于为10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%、40%或上述任意两个数值组成的范围，例如，间规聚烯烃树脂的质量含量的取值范围可以为11%-39%，13%-36%，16%-33%，21%-29%。

在一些示例中，基于主体树脂的质量，无规聚烯烃树脂的质量含量可以但不限于为5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%或上述任意两个数值组成的范围，例如，无规聚烯烃树脂的质量含量的取值范围可以为6%-19%，9%-16%，11%-14%。

在本申请的实施方式中，主体树脂的物理特性在合适的范围内，可以对粘结剂组合物的粘结力和电化稳定性起到增强的作用，例如结晶度、等规度、吸水率、熔点、密度等。

在本申请的一些实施方式中，等规聚烯烃树脂的结晶度为60%~70%。等规聚烯烃树脂的结晶度设置在上述范围内，可提高主体树脂的拉伸强度和屈服强度的同时，还可以增加主体树脂的硬度，从而提高粘结剂组合物形成胶膜后的抗形变能力。

在一些示例中，等规聚烯烃树脂的结晶度可以但不限于为60%、61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%或上述任意两个数值组成的范围，例如，等规聚烯烃树脂的结晶度的取值范围可以为61%-69%，63%-66%。

在本申请的一些实施方式中，等规聚烯烃树脂的等规度≥90%。等规聚烯烃树脂的等规度设置在上述范围内，可使粘结剂组合物形成的胶膜具有粘结力大、溶胀溶出小、溢胶小、耐电解液好等性能。

在本申请中，等规度是指聚烯烃树脂在规定条件下不溶于正庚烷的质量百分数，因而，可以取适量的聚烯烃树脂置于正庚烷中，将不溶于正庚烷的聚烯烃树脂的质量与聚烯烃树脂的总质量相比，得到等规度。上述方法为沸腾正庚烷萃取法，这也是聚烯烃树脂的等规度测定的最简易可行的方法之一。

在一些示例中，等规聚烯烃树脂的等规度可以但不限于为90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、100%或上述任意两个数值组成的范围，例如，等规聚烯烃树脂的等规度的取值范围可以为91%-99%，93%-96%。

在本申请的一些实施方式中，等规聚烯烃树脂的吸水率为0.01%~0.03%。等规聚烯烃树脂的吸水率设置在上述范围内，能够进一步提高粘结剂组合物的电化学稳定性，使其形成的胶膜不易与电解液反应。

在本申请中，吸水率是本领域公知的含义，可以采用本领域已知的方法进行测定。例如使用水分测试仪，将测试材料破碎小块，倒出5g左右小块分散平均放置于不锈钢托盘中，在105℃~110℃加热2min，即可获得吸水率。

在一些示例中，等规聚烯烃树脂的吸水率可以但不限于为0.010%、0.011%、0.012%、0.013%、0.014%、0.015%、0.016%、0.017%、0.018%、0.019%、0.020%、0.021%、0.022%、0.023%、0.024%、0.025%、0.026%、0.027%、0.028%、0.029%、0.030%或上述任意两个数值组成的范围，例如，等规聚烯烃树脂的吸水率的取值范围可以为0.011%-0.029%，0.013%-0.026%，0.016%-0.023%，0.019%-0.021%。

在本申请的一些实施方式中，间规聚烯烃树脂的结晶点低于等规聚烯烃树脂的结晶点。

在本申请的一些实施方式中，间规聚烯烃树脂的结晶度为20%~30%。

在本申请的一些实施方式中，间规聚烯烃树脂的熔点为125℃~148℃。

在本申请的一些实施方式中，间规聚烯烃树脂的密度为0.7g/cm

在本申请的一些实施方式中，间规聚烯烃树脂的重均分子量Mw和间规聚烯烃树脂的粘均分子量Mη满足：1.7≤Mw/Mη≤2.6。

在本申请的一些实施方式中，无规聚烯烃树脂的重均分子量为3000~90000。无规聚烯烃树脂的重均分子量设置在上述范围内，能够降低粘结剂组合物形成胶膜时的表面粘性，增强其流动性，方便粘结剂组合物形成胶膜。

在一些示例中，无规聚烯烃树脂的重均分子量可以但不限于为3000、3500、4000、4500、5000、5500、6000、6500、7000、7500、8000、8500、9000、9500、10000、10500、11000、11500、12000、12500、13000、13500、14000、14500、15000、15500、16000、16500、17000、17500、18000、18500、19000、19500、20000、30000、40000、50000、60000、70000、80000、90000或上述任意两个数值组成的范围，例如，无规聚烯烃树脂的重均分子量的取值范围可以为3500~80000，5000~60000，8000~40000，10000~20000，12000~18000。

在一些示例中，等规聚烯烃树脂可以为等规聚丙烯(iPP)，间规聚烯烃树脂可以为间规聚丙烯树脂(sPP)，无规聚烯烃树脂可以为无规聚丙烯树脂(aPP)。

在本申请的一些实施方式中，增粘剂包含石油增粘树脂。石油增粘树脂能够提高粘结剂组合物的流动性，并且还能够提高粘结剂组合物形成胶膜后的粘结力。

在本申请的一些实施方式中，石油增粘树脂包括C5烃增粘树脂和C9烃增粘树脂中的至少一种。

在本申请的一些实施方式中，石油增粘树脂的重均分子量为300~3000。

在一些示例中，石油增粘树脂的重均分子量可以但不限于为300、400、500、600、700、800、900、1000、1100、1200、1300、1400、1500、1600、1700、1800、1900、2000、2100、2200、2300、2400、2500、2600、2700、2800、2900、3000或上述任意两个数值组成的范围，例如，石油增粘树脂的重均分子量的取值范围可以为400~2900，500~2700，700~2100，900~1900，1100~1600。

在本申请的一些实施方式中，增韧剂具有形成氢键的官能团。该官能团能够形成氢键，这样可降低增韧剂的结晶化，并减少其主链的线性结构的形成，进而提高粘结剂组合物形成胶膜后的韧性以及纵向断裂伸长率，从而降低粘结剂组合物形成胶膜后断裂的发生，使电化学装置的安全性能得到进一步的提高。

在本申请的一些实施方式中，官能团包括羧基官能团，这样的结构使其易与极性物质（例如铝箔、铜箔）结合，能提供极优良的粘合性。

在本申请的一些实施方式中，增韧剂包括乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）和乙烯-丙烯酸共聚物（EAA）中的至少一种。上述增韧剂能够使粘结剂组合物形成的胶膜具有较好的韧性和纵向断裂伸长率，进一步降低其形成胶膜后断裂的概率。

在本申请的一些实施方式中，增塑剂包括橡胶，其中，橡胶包括丁苯橡胶、丁腈橡胶、丁基橡胶、氯丁橡胶、聚硫橡胶、聚氨酯橡胶、聚丙烯酸酯橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、硅橡胶、氟橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶和乙丙橡胶中的至少一种。上述这些橡胶可以提高粘结剂组合物形成胶膜后的初粘和塑性，从而进一步降低其形成胶膜后断裂的概率。

在本申请的一些实施方式中，基于粘结剂组合物的质量，粘结剂组合物还包括如下组分：表面活性剂，1%~5%。表面活性剂设置在上述范围内，能够增强粘结剂组合物形成胶膜时的表干速率以及降低胶膜的表面粘性。

在一些示例中，表面活性剂的质量含量可以但不限于为1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%、3.5%、4.0%、4.5%、5.0%或上述任意两个数值组成的范围，例如，表面活性剂的质量含量的取值范围可以为1.5%~4.5%，2.0%~4.0%。

在本申请的一些实施方式中，表面活性剂包括微晶蜡、石蜡、沙索蜡、聚乙烯蜡和聚丙烯蜡中的至少一种。上述表面活性剂能够使粘结剂形成的胶膜具有较大的表干速率以及较低的表面粘性。

电化学装置

第二方面，本申请提供了一种电化学装置，包括负极极片、正极极片、隔膜和粘接部。隔膜设置在负极极片和正极极片之间，粘接部设置在隔膜的一侧，其中，粘接部采用如本申请第一方面的粘结剂组合物制成。

在本申请提供的电化学装置中，粘接部采用本申请第一方面的粘结剂组合物制成，因而，在电化学装置发生跌落、碰撞、振动等机械滥用时，粘接部的粘结力可使隔膜降低正负极极片连接而发生短路的概率，而且粘接部的电化学稳定性较好，可降低其与电解液的反应，减少紫斑的出现。因此，本申请提供的电化学装置具有较好的安全性能及电化学性能。

在本申请的一些实施方式中，隔膜包括基材以及连接于基材的边缘超出负极极片和正极极片的延伸部，粘接部连接于相邻两个延伸部之间。延伸部的设置能够进一步降低正负极极片连接而导致短路的发生，进一步的，相邻延伸部之间连接有粘接部，而粘接部具有较好的粘结力和电化学稳定性，不仅能够使电化学装置在机械滥用时还能够降低正负极极片之间连接而导致内部短路发生的概率，而且还能够减少粘接部与电解液之间的反应，以使紫斑的现象降低，从而使得电化学装置具有更好的安全性能及电化学性能。

在本申请的一些实施方式中，延伸部可以沿基材的长度方向从其边缘形成，也可以沿基材的宽度方向从其边缘形成，还可以同时沿基材的长度方向和宽度方向延伸出正负极极片形成。

在上述这些实施方式中，粘接部具有合适的形状能够有助于电解液对电极组件的浸润，从而提高电化学装置的电化学性能。

在一些示例中，粘接部呈波浪状，这样可使电解液经相邻延伸部之间的间隙进入电极组件内，以实现对电极组件的浸润。

在本申请的一些实施方式中，基材的表面设置有粘接部。基材的表面设置有粘接部，这样能够固定住正负极极片，减少电化学装置由于机械滥用而导致正负极极片短路的发生。

此外，在本申请的一些实施方式中，隔膜还包括耐热层，且耐热层设置在基材和粘接部之间。该耐热层的设置能够提高隔膜的耐热性能，以减少隔膜在高温下的收缩程度，从而提高电化学装置的热安全性能。

可以理解的是，基材的一侧可以依次设置耐热层和粘接部，也可以在其两侧分别设置有耐热层和粘接部，本申请实施方式对此不做特别限定。

在一些示例中，耐热层包括陶瓷层，该陶瓷层包括勃姆石、氧化铝、二氧化硅中的至少一种。

在本申请的一些实施方式中，粘接部在60℃电解液中浸泡10d的溶胀率小于或等于10%。

在本申请的一些实施方式中，粘接部在85℃电解液中浸泡7d的溶出率小于或等于5%。

在本申请中，溶胀率和溶出率均为本领域公知的含义，可以采用本领域已知的方法进行测定，例如，将本申请的粘结剂组合物制成胶膜，使用电子天平称量其质量，记为m

将在60℃电解液中浸泡10d的胶膜取出后，置于85℃下保存7d，使用电子天平称量其质量，记为m

在上述这些实施方式中，粘接部在60℃电解液中浸泡10d的溶胀率设置在上述范围内，能够进一步提高其电化学稳定性，减少与电解液的反应，进而降低紫斑的发生，从而提高电化学装置的安全性能。此外，粘接部在85℃电解液中浸泡7d的溶出率设置在上述范围内，也能够进一步提高其电化学稳定性，减少与电解液的反应，进而降低紫斑的发生，从而提高电化学装置的安全性能。

在本申请的一些实施方式中，粘接部的邵氏硬度为58HA~72HA。

在本申请的一些实施方式中，粘接部的纵向断裂伸长率为20%~150%。粘接部的纵向断裂伸长率设置在上述范围内，能够降低粘接部所粘结对象断开的发生，从而提高电化学装置的安全性能。

在本申请中，纵向断裂伸长率是本领域公知的含义，可以采用本领域已知方法进行测定，例如按照GB/T1040的标准使用万能试验机进行测定。

在本申请的一些实施方式中，隔膜在85℃电解液中浸泡4h后，相邻两个隔膜间单位长度的粘结力为15N/m~50N/m。

在本申请的一些实施方式中，隔膜在85℃电解液中浸泡4h后，隔膜和正极极片间单位长度的粘结力为5N/m~15N/m。

在本申请的一些实施方式中，隔膜在85℃电解液中浸泡4h后，隔膜和负极极片间单位长度的粘结力为5N/m~15N/m。

在上述这些实施方式中，粘结剂组合物制成的粘接部能够使隔膜之间以及隔膜和正负极极片之间具有较高的粘结力，进而降低隔膜与隔膜之间以及隔膜与正负极极片之间断开的发生，从而提高电化学装置的安全性能。

在本申请中，粘结力可以采用本领域公知的方法进行测定，例如，将粘结剂组合物涂布于两层隔膜、隔膜与正极极片、隔膜与负极极片之间制成粘接部，分别裁切为20mm*60mm的条状试样，其长宽值可根据实际情况按比例调整；将试样经85℃、1MPa、40min热压后，再置于85℃电解液浸泡4h，沿试样长度方向，将其一侧通过5000 NS双面胶粘附在钢板上，其中粘附长度不低于40mm；将钢板固定在高铁拉力机的相应位置，拉起试样的未被粘附在钢板上的另一侧，通过连接物或直接将极片样品放入夹头内夹紧，其中被拉起的试样部分与钢板在空间上夹角为180°；夹头以5±0.2mm/s的速度拉动试样，最终测得平稳区域的拉力平均值记为粘结力。

此外，在上述这些实施方式中，隔膜的基材可以为聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯或它们的多层复合膜。在本申请的一些实施方式中，隔膜为单层隔膜或多层隔膜。

本申请实施方式对隔膜的形态和厚度没有特别限制。隔膜的制备方法是本领域技术公知的可被用于电化学装置的隔膜的制备方法。

在本申请的实施方式中，正极极片包括正极集流体以及设置在正极集流体至少一个表面且包括正极活性材料的正极活性材料层。

可以理解的是，正极极片可以在正极集流体的一个表面设置正极活性材料层，也可以在正极集流体的两个表面设置正极活性材料层，本申请实施例对此不做特别限定。

正极集流体可以为金属箔材或多孔金属板，例如铝、铜、镍、钛、铁等金属或它们的合金的箔材或多孔板。在本申请的一些实施方式中，正极集流体为铝箔。

在本申请的一些实施方式中，正极活性材料可以包括磷酸锰铁锂、磷酸铁锂、磷酸锰锂等橄榄石结构材料，NCM811、NCM622、NCM523、NCM333等三元结构材料，钴酸锂材料，锰酸锂材料，其它能够脱嵌锂的金属氧化物等中的至少一种。

在本申请的一些实施方式中，正极活性材料层还包括粘合剂，该粘合剂提高正极活性材料颗粒彼此间的结合，并且还提高正极活性材料与集流体的结合。示例性的，粘合剂可以包括聚偏氟乙烯、羧甲基纤维素、聚乙烯醇、羟丙基纤维素、二乙酰基纤维素、聚氯乙烯、羧化的聚氯乙烯、聚氟乙烯、含亚乙基氧的聚合物、聚乙烯吡咯烷酮、聚氨酯、聚四氟乙烯、聚偏1，1-二氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、丁苯橡胶、丙烯酸（酯）化的丁苯橡胶、环氧树脂或尼龙等中的至少一种。

在本申请的一些实施方式中，正极活性材料层还包括导电剂，该导电剂包括基于碳的材料、基于金属的材料、导电聚合物和它们的混合物中的至少一种。示例性的，基于碳的材料包括碳黑、乙炔黑、科琴黑、碳纤维、碳纳米管、石墨烯或其任意组合。基于金属的材料包括金属粉、金属纤维、铜、镍、铝或银。导电聚合物为聚亚苯基衍生物。

本申请中的正极极片可以按照本领域常规方法制备。例如，将活性材料、导电材料和粘合剂分散于N-甲基吡咯烷酮（NMP）中混合，形成均匀的正极浆料，将正极浆料涂覆在正极集流体上，经烘干、冷压、裁片、分切和再干燥后，得到正极极片。

负极极片可以在负极集流体的一个表面设置负极活性材料层，也可以在负极集流体的两个表面设置负极活性材料层，本申请实施方式对此不做特别限定。

负极集流体可以为金属箔材或多孔金属板，例如铜、镍、钛、铁等金属或它们的合金的箔材或多孔板。在本申请的一些实施方式中，负极集流体为铜箔。

在负极活性材料层中，其所包含的负极活性材料可以为硅、硅氧化合物（SiO

在本申请的一些实施方式中，负极活性材料层还包括粘合剂，该粘合剂可以包括丁苯橡胶（SBR）、聚丙烯酸（PAA）、聚丙烯酸钠（PAAS）、聚丙烯酰胺（PAM）、聚乙烯醇（PVA）、海藻酸钠（SA）、聚甲基丙烯酸（PMAA）及羧甲基壳聚糖（CMCS）中的至少一种。

在本申请的一些实施例中，负极活性材料层还包括导电剂，该导电剂可以包括超导碳、乙炔黑、炭黑、科琴黑、碳点、碳纳米管、石墨烯及碳纳米纤维中的至少一种。

在本申请的一些实施方式中，负极活性材料层还可以包括其他助剂，例如增稠剂（如羧甲基纤维素钠（CMC-Na））、羧甲基纤维素锂（CMC-Li）等。

但本申请并不限定于上述材料，本申请的负极极片还可以使用可被用作负极活性材料、导电剂、粘结剂和增稠剂的其它公知材料。

本申请中的负极极片可以按照本领域常规方法制备。例如，将负极活性材料、导电剂、粘结剂和增稠剂分散于溶剂中，溶剂可以是N-甲基吡咯烷酮（NMP）或去离子水，形成均匀的负极浆料，将负极浆料涂覆在负极集流体上，经烘干、冷压后得到负极活性材料层，得到负极极片。

在电化学装置中，电解液是离子传输的载体，能够在正极极片和负极极片之间起到传导离子的作用，是电化学装置获得良好循环性能等优点的保证。

电解液可以按照本领域常规方法制备。例如，可以将有机溶剂、锂盐、可选的添加剂混合均匀，得到电解液，其中，各物料的添加顺序并没有特别的限制。

在本申请的实施方式中，正极极片、隔膜和负极极片按顺序叠好，使隔膜处于正极极片和负极极片之间，然后经绕卷或层叠可得到电极组件，将电极组件置于壳体内，再注入电解液，经过真空封装、静置、化成，抽气成型等工序后可以得到电化学装置。

壳体可以为硬壳壳体或柔性壳体。示例性的，硬壳壳体的材质可以为金属。柔性壳体的材质可以为金属塑膜，例如铝塑膜、钢塑膜等。

在一些示例中，图1示出了本申请一些实施方式提供的电化学装置中具有层叠结构的电极组件的结构示意图，如图1所示，电极组件10包括正极极片11、负极极片12、隔膜13和粘接部14，其中，隔膜13包括基材131以及连接于基材131的边缘并沿长度方向超出正极极片11和负极极片12的延伸部132，粘接部14连接于相邻两个延伸部132之间。

图2示出了本申请一些实施方式中电极组件的另一种结构，如图2所示，粘接部14连接于相邻延伸部132之间，且粘接部14呈波浪状。

此外，图3示出了本申请一些实施方式中隔膜和粘接部的结构，如图3所示，粘接部14设置在隔膜13的表面，这样能够固定住正极极片11和负极极片12，减少电化学装置由于机械滥用而导致正极极片11和负极极片12短路的发生。

图4示出了本申请一些实施方式中隔膜和粘接部的另一种结构，如图4所示，隔膜13包括基材131以及设置在基材131一侧的耐热层133，且耐热层133设置在基材131和粘接部14之间。作为又一种示例，图5示出了本申请一些实施方式中隔膜和粘接部的又一种结构，如图5所示，基材131的两侧分别设置有耐热层133，且耐热层133还是设置在基材131和粘接部14之间。

用电装置

本申请第二方面提供了一种用电装置，其包括本申请第一方面提供的电化学装置。由于本申请提供的电化学装置具有较好的安全性能，因此，包括该电化学装置的用电装置也具有较好的安全性能。

本申请实施方式对用电装置没有特别限制，其可以是用于现有技术中已知的任何用电装置。在本申请的一些实施方式中，用电装置可以包括但不限于笔记本电脑、笔输入型计算机、移动电脑、电子书播放器、便携式电话、便携式传真机、便携式复印机、便携式打印机、头戴式立体声耳机、录像机、液晶电视、手提式清洁器、便携CD机、迷你光盘、收发机、电子记事本、计算器、存储卡、便携式录音机、收音机、备用电源、电机、汽车、摩托车、助力自行车、自行车、照明器具、玩具、游戏机、钟表、电动工具、闪光灯、照相机、家庭用大型蓄电池或锂离子电容器等。

下述实施例更具体地描述了本申请公开的内容，这些实施例仅仅用于阐述性说明，因为在本申请公开内容的范围内进行各种修改和变化对本领域技术人员来说是明显的。除非另有声明，以下实施例中所报道的所有份、百分比、和比值都是基于重量计，而且实施例中使用的所有试剂都可商购获得或是按照常规方法进行合成获得，并且可直接使用而无需进一步处理，以及实施例中使用的仪器均可商购获得。

以下实施例为了方便说明，以电化学装置为锂离子二次电池为例，对电化学装置及其制造方法进行详细说明。

实施例1

（1）电解液制备

在含水量小于150 ppm的环境（干燥氩气气氛中）下，将锂盐LiPF

（2）正极极片制备

将正极活性材料钴酸锂（LiCoO

（3）负极极片制备

采用铜箔作为负极集流体，在铜箔表面均匀的涂布一层石墨浆料，浆料组成为97.7wt%人造石墨、1.3wt%羧甲基纤维素钠（CMC-Na）以及1.0wt%丁苯橡胶（SBR）的组合，90℃条件下烘干，随后经过冷压、裁片、分切，得到负极极片。

（4）隔膜制备

隔膜的基材采用聚乙烯，基材超出正负极极片区域形成延伸部。

（5）锂离子二次电池的制备

将正极极片、隔膜、负极极片按顺序叠好，使隔膜处于正极极片和负极极片之间起到隔离的作用，并在延伸部的表面涂布粘结剂组合物制成粘接部，然后卷绕形成电极组件。将电极组件置于壳体中，再将上述制备好的电解液注入壳体中，经过真空封装、静置、化成、整形等工序，即完成锂离子二次电池的制备。

实施例2-13

制备方法与实施例1的制备方法相似，不同的是：制成粘接部的粘结剂组合物中含有的不同组分和含量。

对比例1-3

制备方法与实施例1的制备方法相似，不同的是：隔膜超出正负极极片的延伸部通过聚丙烯酸胶纸、聚烯烃胶纸、SIS胶纸制成粘接部连接。

实施例14

（1）电解液制备

在含水量小于150 ppm的环境（干燥氩气气氛中）下，将锂盐LiPF

（2）正极极片制备

将正极活性材料钴酸锂（LiCoO

（3）负极极片制备

采用铜箔作为负极集流体，在铜箔表面均匀的涂布一层石墨浆料，浆料组成为97.7wt%人造石墨、1.3wt%羧甲基纤维素钠（CMC-Na）以及1.0wt%丁苯橡胶（SBR）的组合，90℃条件下烘干。随后经过冷压、裁片、分切，得到负极极片。

（4）隔膜制备

隔膜基材采用聚乙烯，基材两面涂布粘结剂组合物形成粘接部，其中，粘结剂组合物的组分及其含量与实施例3中的粘结剂组合物相同。

（5）锂离子二次电池的制备

将正极极片、隔膜、负极极片按顺序叠好，使隔膜处于正极极片和负极极片之间起到隔离的作用，然后卷绕形成电极组件，将电极组件置于壳体中，再将上述制备好的电解液注入壳体中，经过真空封装、静置、化成、整形等工序，即完成锂离子二次电池的制备。

实施例15

制备方法与实施例1的制备方法相似，不同的是：隔膜基材的第一面先涂布陶瓷层，再涂布粘结剂组合物形成粘接部，第二面直接涂布粘结剂组合物形成粘接层，其中，基材的第一面和第二面相对设置。

对比例4

制备方法与实施例1的制备方法相似，不同的是：隔膜基材的第一面和第二面全部涂布聚丙烯酸。

对比例5

制备方法与实施例1的制备方法相似，不同的是：隔膜基材的第一面先涂布陶瓷涂层，再涂布聚丙烯酸，第二面直接涂布聚丙烯酸。

对比例6

制备方法与实施例1的制备方法相似，不同的是：隔膜基材的第一面和第二面两面全部涂布聚偏氟乙烯（PVDF）。

对比例7

制备方法与实施例2的制备方法相似，不同的是：隔膜基材的第一面先涂布陶瓷涂层，再涂布聚偏氟乙烯（PVDF），第二面直接涂布聚偏氟乙烯（PVDF）。

测试部分

(1)跌落测试

a．将10个电池的电量调整至68%SOC，并在跌落前清洁跌落夹具。

b．测试前测量电池的电压&内阻(充电后静置2h后测量跌落前基准电压，跌落前确认电池电压3.94V~3.99V)；

c．使用压缩设备和压缩夹具，将电池放入金属夹具里面，用夹具紧贴电池后（1min内）立刻进行压缩，使用5kg压块压7s。

d．静置1h后测电压和内阻，并检查电池外观是否破损、漏液、膨胀以及腐蚀等情况，完成后将夹具盖板盖好，上好螺丝；

e．手动跌落测试(10mm铁板)：按照如下顺序，6个方向向下从1.8m高处自由落下：头>尾>头右角>尾右角>头左角>尾左角(角度：45±15度)，重复7轮。

f．每轮测试结束后，如有发现漏液、发热、冒烟、着火，电压降≥50mV停止继续跌落，跌落结束后取下电池，常温静置24h后测电压&内阻。

(2)紫斑测试

A、循环测试

1)测试温度为25℃；

2)电池静置 60min；

3)采用8.2A的电流值恒流充电至 4.16V；

4)采用6A的电流恒流充电至 4.25V；

5)2C倍率的恒流充电至 4.48V，然后再恒压充电至充电倍率为 0.05C；

6)静置5min；

7)以0.7C的倍率恒流放电 3V；

8)静置 5min；

9)第3步到第8步循环1000次；

2、循环中电池容量测试流程：第一圈，从第一圈到第1000圈，每50圈测一次电池容量P；

1)测试温度为25℃；

2)静置 5min；

3)0.2C倍率恒流放电至 3V；

4)静置 5min；

5)循环完成后，拆解电池，观察界面是否有紫斑。

(3)粘结力测试

将粘结剂组合物涂布于两层隔膜、隔膜与正极极片、隔膜与负极极片之间制成粘接部，分别裁切为20mm*60mm的条状试样，其长宽值可根据实际情况按比例调整；将试样经85℃、1MPa、40min热压后，再置于85℃电解液浸泡4h，沿试样长度方向，将其一侧通过5000NS双面胶粘附在钢板上，其中粘附长度不低于40mm；将钢板固定在高铁拉力机的相应位置，拉起试样的未被粘附在钢板上的另一侧，通过连接物或直接将极片样品放入夹头内夹紧，其中被拉起的试样部分与钢板在空间上夹角为180°；夹头以5±0.2mm/s的速度拉动试样，最终测得平稳区域的拉力平均值记为粘结力。

(4)扣电循环伏安（CV）测试

将涂布粘结剂组合物的隔膜制成扣电样品，扫描电压范围3V~5V，从开路电压正扫到5V，再负扫到3V，扫速为0.05mV/s，电压精度±0.1%，电流精度±0.1%，得到电流-电压曲线。当电池在测试电压范围内发生氧化或还原反应，可以观察到电流的显著变化。

表1

根据表1，将实施例1-13和对比例1-3的测试结果进行比较可知，通过合理选择组分并匹配合适的含量，使粘结剂组合物具有较好的粘结力以及电化学稳定性，当该粘结剂组合物应用于电化学装置中时，不仅能够减少电化学装置中正负极片的连接而导致内部短路的发生，而且还能够减少粘结剂组合物和电解液之间的副反应的发生，以降低紫斑的现象。因此，本申请提供的粘结剂组合物应用于电化学装置中能够提高其安全性能和电化学性能。

表2

根据表2，将实施例14-15和对比例4-7的测试结果进行比较可知，粘接部设置在隔膜基材的一侧，能够增强隔膜和正负极极片之间的粘结力，当电化学装置发生跌落时，可降低正负极极片连接而发生短路的概率以及隔膜收缩数，从而提高电化学装置的安全性能和电化学性能。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。