极片及其制备方法、电池和用电装置与流程

1.本发明涉及二次电池技术领域，特别涉及极片及其制备方法、电池和用电装置。


背景技术：

2.二次电池又称为可充电电池或蓄电池，是指在电池放电后可通过充电的方式使活性物质激活而继续使用的电池。具体地，利用化学反应的可逆性，可以组建成一个新电池，即当一个化学反应转化为电能之后，还可以用电能使化学体系修复，然后再利用化学反应转化为电能，所以叫二次电池（可充电电池）。市场上主要充电电池有镍氢电池、镍镉电池、铅酸（或铅蓄）电池、锂离子电池和聚合物锂离子电池等。
3.其中，锂离子电池依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作，在充放电过程中，li
+
在两个电极之间往返嵌入和脱嵌；充电时，li
+
从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。由于锂离子电池具有能量密度大，平均输出电压高，自放电小，没有记忆效应，工作温度范围宽为-20℃～60℃，循环性能良好、可快速充放电、充电效率高达100%，而且输出功率大，使用寿命长，环保绿色等优点，引起人们的广泛关注，其主要应用于交通动力电源、电力储能电源、3c产品和航天军工等领域。
4.随着锂离子电池技术的快速发展，消费者对于锂离子电池在不同的场景的应用需求逐渐高涨，且对在不同应用场景下锂离子电池的循环性能提出更高要求。


技术实现要素：

5.针对传统锂离子电池循环性能较差的问题，本发明提供了一种极片及其制备方法、电池和用电装置，该极片由于含有能够同时起到粘结功能和缓释补锂功能的核壳材料粘结剂，能够显著提高锂离子电池的循环性能。
6.技术方案如下：一种极片，包括集流体及设于所述集流体表面的活性层；所述活性层包括活性物质、导电剂和极片粘结剂；所述极片粘结剂包括核壳材料粘结剂和聚合物粘结剂；所述核壳材料粘结剂包括核体和包覆在所述核体的表面的壳层；所述核体包括碳包锂材料；所述壳层包括交联的海藻酸盐；所述交联的海藻酸盐满足如下条件：于1个标准大气压、60℃下，将所述交联的海藻酸盐浸没于溶剂中72h，所述交联的海藻酸盐会发生溶胀而不溶解，所述交联的海藻酸盐在所述溶剂中的溶胀度表示为q，q≥30%；其中，q=(w2-w1)/w1
×
100%，w1为所述交联的海藻酸盐浸没前的质量，w2为所述交联的海藻酸盐在溶剂中浸没72h后的质量；所述溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯和碳酸二乙酯按照体积比例1:1:1混合而成
的混合溶剂。
7.海藻酸盐具有优异的粘结能力，和聚合物粘结剂协同，将活性物质粘附和保持在集流体上，增强活性物质和导电剂之间，活性物质和集流体之间的电子接触；在循环过充中，交联的海藻酸盐在电解液中能够溶胀而不溶解，随着海藻酸盐被电解液溶胀，被包覆在内的碳包锂材料能够被缓慢释放出去并发挥补锂剂的作用，补充消耗的活性锂，在保证极片和集流体粘结的同时，能够提升电芯存储性能，倍率性能，低温性能和循环性能。另外，交联的海藻酸盐中双键含量低，在电池的充放电循环过程中不容易发生降解，从而使得粘结剂的寿命延长；以及，交联的海藻酸盐还具有很高的弹性，可以抑制电极活性物质在放电过程中嵌锂时的体积膨胀，抑制极片反弹，稳定极片结构。而导电剂能够在活性物质之间、活性物质与集流体之间起到收集微电流的作用，以减小电极的接触电阻加速电子的移动速率，同时也能有效地提高锂离子在电极材料中的迁移速率，从而提高电极的充放电效率。
8.在其中一个实施例中，所述海藻酸盐选自海藻酸钠、海藻酸钾和海藻酸钙中的一种或几种的混合。海藻酸钠、海藻酸钾和海藻酸钙均具有强极性，粘结性强。
9.在其中一个实施例中，在所述碳包锂材料中，锂核体的d50粒径为8nm～80nm，碳包覆层的厚度为5nm～50nm。采用这样的碳包锂材料，与交联的海藻酸盐相容性更好，补锂效果更好。
10.在其中一个实施例中，所述核体的d50粒径为10nm～100nm，能够保证补锂剂有充足的量在循环过程中可以释放出来补锂。
11.在其中一个实施例中，所述壳层的厚度为10nm～350nm，能够保证核壳材料在补锂的同时还能够起到一定的粘结作用。
12.在其中一个实施例中，所述核壳材料粘结剂的d50粒径为100nm～400nm，能够保证核壳材料在补锂的同时还能够起到一定的粘结作用。
13.在其中一个实施例中，所述聚合物粘结剂选自羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素锂、聚丙烯酸、聚丙烯酸酯、卡拉胶和黄原胶中的一种或几种的混合。将核壳材料粘结剂和这些聚合物粘结剂中的至少一种配合使用，一起作为粘结剂，可以同时起到分散、增稠、悬浮、粘结和补锂的效果。
14.在其中一个实施例中，所述极片粘结剂由所述的核壳材料粘结剂和所述聚合物粘结剂按照质量比（0.15～6）：1混合而成。将核壳材料粘结剂和聚合物粘结剂按照这样的质量比配合使用，一起作为粘结剂，可以更好地起到粘结和补锂的效果。
15.在其中一个实施例中，所述活性层包括如下质量百分比的组分：活性物质
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94%～98%，导电剂
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0.3%～1.5%，以及极片粘结剂
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1%～3.5%。
16.在其中一个实施例中，所述活性物质为负极活性物质，选自石墨、锂金属、锂合金、石油焦、活性炭和硅化合物的一种或几种的混合。这些负极活性物质来源广泛，储量丰富，电化学性能较为稳定，且实际比容量密度可以与理论比容量相接近，更有利于在提升负极极片性能的同时降低成本。
17.在其中一个实施例中，所述活性物质为正极活性物质，选自磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂和钛酸锂中的一种或几种的混合。包含这些正极活性物质的电池的循环性能较好。
18.在其中一个实施例中，所述导电剂选自乙炔黑、科琴黑、槽法炭黑、炉法炭黑、灯黑和热炭黑中的一种或几种的混合，这些导电剂具有高导电低电阻的优势。
19.本发明还提供一种如上所述的极片的制备方法，包括如下步骤：提供碳包锂材料；将交联的海藻酸盐包覆在所述碳包锂材料的表面，制备核壳材料粘结剂；将所述核壳材料粘结剂、聚合物粘结剂、导电剂和活性物质混合，制备活性浆料；将所述活性浆料涂布于所述集流体的表面上，制备活性层。
20.本发明还提供了如上所述的极片的应用。技术方案如下：一种电池，所述电池包括如上所述的极片。
21.一种用电装置，所述用电装置包括如上所述的电池。
附图说明
22.图1为本发明其中一实施例制备的海藻酸钙包覆碳包锂核壳材料的tem形貌图；图2为本发明其中一实施例采用的同轴静电喷雾示意图。
具体实施方式
23.为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述，并给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
24.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发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
25.在使用本文中描述的“包括”、“具有”、和“包含”的情况下，意图在于覆盖不排他的包含，除非使用了明确的限定用语，例如“仅”、“由
……
组成”等，否则还可以添加另一部件。
26.本发明中的词语“优选地”、“更优选地”、“较佳地”、“更佳地”等是指，在某些情况下可提供某些有益效果的本发明实施方案。然而，在相同的情况下或其他情况下，其他实施方案也可能是优选的。此外，对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他实施方案不可用，也并非旨在将其他实施方案排除在本发明的范围之外。即，在本发明中，“优选地”、“更优选地”、“较佳地”、“更佳地”等仅为描述效果更好的实施方式或实施例，但并不构成对本发明防护范围的限制。
27.在本发明中，“进一步”、“更进一步”、“特别”等用于描述目的，表示内容上的差异，但并不应理解为对本发明保护范围的限制。
28.在本发明中，“至少一种”的含义是一种以上，如一种，两种及两种以上。“多种”或“几种”的含义是至少两种，例如两种，三种等，“多层”的含义是至少两层，例如两层，三层等，除非另有明确具体的限定。在本发明的描述中，“若干”的含义是至少一个，例如一个，两个等，除非另有明确具体的限定。
29.当本文中公开一个数值范围时，上述范围视为连续，且包括该范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值。进一步地，当范围是指整数时，包括该范
围的最小值与最大值之间的每一个整数。此外，当提供多个范围描述特征或特性时，可以合并该范围。换言之，除非另有指明，否则本文中所公开之所有范围应理解为包括其中所归入的任何及所有的子范围。
30.如果没有特别的说明，本发明的所有步骤可以顺序进行，也可以随机进行。例如，所述方法包括步骤(a)和(b)，表示所述方法可包括顺序进行的步骤(a)和(b)，也可以包括顺序进行的步骤(b)和(a)。例如，所述提到所述方法还可包括步骤(c)，表示步骤(c)可以任意顺序加入到所述方法，例如，所述方法可以包括按照步骤(a)、(b)和(c)，也可包括步骤(a)、(c)和(b)，也可以包括步骤(c)、(a)和(b)等。
31.除非相反地提及，否则单数形式的术语可以包括复数形式，并不能理解为其数量为一个。
32.在本发明中，“以上”或“以下”均包括本数。如，1以下，包括1。
33.在本发明中，交联指聚合物的改性方法之一，分为化学交联和物理交联。化学交联一般通过缩聚反应和加聚反应来实现，如橡胶的硫化、不饱和聚酯树脂的固化等；物理交联指利用光、热等辐射使线型聚合物交联。线型聚合物经适度交联后，其
①
力学性能，比如硬度、耐磨性、弹性、拉伸强度等均有所提高；
②
尺寸稳定性提高；
③
耐候或者耐老化性能，如耐化学腐蚀性能、耐温性能、耐氧化性能等有所提高；
④
加工性能变好。非交联聚合物一般为二维结构，其在良溶剂中的溶解是一个相对缓慢的过程，可分为溶胀和溶解两个阶段，溶胀是指溶剂分子扩散进入聚合物分子内部，使其体积膨胀的现象。溶胀是聚合物材料特有的现象，其原因在于溶剂分子与聚合物分子尺寸相差悬殊，分子运动速度相差很大，溶剂分子扩散速度较快，而聚合物分子向溶剂中的扩散缓慢。因此，聚合物溶解时首先是溶剂分子渗透进入聚合物分子材料内部，使其体积增大，即溶胀。而随着溶剂分子的不断渗入，溶胀的聚合物子材料体积不断增大，大分子链段运动增强，再通过链段的协调运动而达到整个大分子链的运动，大分子逐渐进入溶液中，形成热力学稳定的均相体系，即溶解阶段。而交联聚合物由于形成了三维网络结构，在溶剂中仅溶胀不溶解。
34.在本发明中，交联的海藻酸盐，指经过交联反应得到的具有三维网络结构的海藻酸盐体型聚合物，其在溶剂（如水或有机溶剂）中能够吸收大量的溶剂溶胀，体积膨大，并在溶胀之后能够继续保持其原有结构而不被溶解。
35.随着锂离子电池技术的快速发展，消费者对于锂离子电池的循环性能提出了更高要求。对于锂离子电池而言，极片的优劣对于其性能具有至关重要的影响。极片通常包括集流体和设于集流体表面的活性层，活性层进一步包含活性物质、导电剂和粘结剂。丁苯橡胶（sbr）、羧甲基纤维素钠（cmc）、聚丙烯酸（paa）等聚合物在锂离子电池极片中作为粘结剂被广泛使用，具有粘结极片主材颗粒和集流体的作用，保证电极的完整性。但是现阶段锂离子电池所用粘结剂均是化学惰性的材料，一定程度上会影响正负极主材材料的电化学性能的发挥，比如粘结剂含量过高会堵塞锂离子传输通道，而粘结剂含量过少则会导致极片反弹大，易出现电芯跳水的现象。可见，粘结剂对于极片，进而对电池的循环性能具有至关重要的影响。
36.针对传统锂离子电池循环性能较差的问题，本发明提供了一种极片及其制备方法、电池和用电装置，该极片由于含有能够同时起到粘结功能和缓释补锂功能的核壳材料粘结剂，能够显著提高锂离子电池的循环性能。
37.技术方案如下：极片，包括集流体及设于所述集流体表面的活性层；所述活性层包括活性物质、导电剂和极片粘结剂；所述极片粘结剂包括核壳材料粘结剂和聚合物粘结剂；所述核壳材料粘结剂包括核体和包覆在所述核体的表面的壳层；所述核体包括碳包锂材料；所述壳层包括交联的海藻酸盐；于1个标准大气压、60℃下，将所述交联的海藻酸盐浸没于溶剂中72h，所述交联的海藻酸盐会发生溶胀而不溶解，所述交联的海藻酸盐在所述溶剂中的溶胀度表示为q，q≥30%；其中，q=(w2-w1)/w1
×
100%，w1为所述交联的海藻酸盐浸没前的质量，w2为所述交联的海藻酸盐在溶剂中浸没72h后的质量；所述溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯和碳酸二乙酯按照体积比例1:1:1混合而成的混合溶剂。
38.海藻酸盐具有优异的粘结能力，和聚合物粘结剂协同，能和集流体很好的粘结，增强活性物质和导电剂之间，活性物质和集流体之间的电子接触；在循环过充中，交联的海藻酸盐在电解液中能够溶胀而不溶解，随着海藻酸盐被电解液溶胀，被包覆在内的碳包锂材料能够被缓慢释放出去并发挥补锂剂的作用，补充消耗的活性锂，在保证极片和集流体粘结的同时，能够提升电芯的存储性能，倍率性能，低温性能和循环性能。经测试，存储性能可提高5%以上，倍率性能可提高2%以上，低温性能可提高2%以上和循环性能可提高5%以上。另外，交联的海藻酸盐中双键含量低，在电池的充放电循环过程中不容易发生降解，从而使得粘结剂的寿命延长；以及，交联的海藻酸盐还具有很高的弹性，可以抑制电极活性物质在放电过程中嵌锂时的体积膨胀，抑制极片反弹，稳定极片结构。而导电剂能够在活性物质之间、活性物质与集流体之间起到收集微电流的作用，以减小电极的接触电阻加速电子的移动速率，同时也能有效地提高锂离子在电极材料中的迁移速率，从而提高电极的充放电效率。
39.下面对本发明进行详细描述：（1.1）本发明的极片包括集流体及设于所述集流体表面的活性层，活性层进一步包括极片粘结剂，极片粘结剂进一步包括核壳材料粘结剂：（1.1.1）核壳材料粘结剂的壳层包括交联的海藻酸盐，且所述交联的海藻酸盐满足如下条件：于1个标准大气压、60℃下，将所述交联的海藻酸盐浸没于溶剂中72h，所述交联的海藻酸盐会发生溶胀而不溶解，所述交联的海藻酸盐在所述溶剂中的溶胀度表示为q，q≥30%；其中，q=(w2-w1)/w1
×
100%，w1为所述交联的海藻酸盐浸没前的质量，w2为所述交联的海藻酸盐在溶剂中浸没72h后的质量；所述溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯和碳酸二乙酯按照体积比例1:1:1混合而成的混合溶剂。
40.具体地，w1为所述交联的海藻酸盐浸没前的质量，w2为所述交联的海藻酸盐在溶
剂中浸没72h后的质量，测试方法如下：称取1g海藻酸盐胶膜，置于上述溶剂中于60℃烘箱中浸泡72h，取出后用无尘纸擦干表面的溶剂进行称重。可以理解地，交联的海藻酸盐在上述溶剂中的溶胀度q≥30%，包括但不限于为30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%或100%。优选地，30%≤q≤70%。进一步优选地，40%≤q≤60%。
41.在其中一个实施例中，所述海藻酸盐选自海藻酸钠、海藻酸钾和海藻酸钙中的一种或几种的混合。海藻酸钠、海藻酸钾和海藻酸钙均具有强极性，粘结性强。优选地，所述海藻酸盐为海藻酸钙。
42.在其中一个实施例中，所述壳层的厚度为10nm～350nm，可以理解地，所述壳层的厚度包括但不限于为10nm、20nm、30nm、50nm、70nm、90nm、110nm、130nm、150nm、170nm、190nm、210nm、230nm、250nm、270nm、300nm、320nm或350nm。壳层厚度降低，补锂效果增加，壳层厚度增加，粘结力增加，该厚度的壳层能够保证粘结剂保证粘结作用的同时能够较好地补锂。优选地，所述壳层的厚度为30nm～300nm。
43.（1.1.2）核壳材料粘结剂的核体包括碳包锂材料：在其中一个实施例中，所述碳包锂材料（核壳材料粘结剂的核体）的d50粒径为10nm～100nm，可以理解地，所述核壳材料粘结剂的核体的d50粒径包括但不限于为10nm、20nm、30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm、90nm或100nm。
44.进一步地，在所述碳包锂材料中，锂核体的d50粒径为8nm～80nm，碳包覆层的厚度为5nm～50nm。采用这样的碳包锂材料，缓释补锂效果更好。可以理解地，所述锂核体的d50粒径包括但不限于为8nm、10nm、20nm、30nm、40nm、50nm、60nm、70nm或80nm；碳包覆层的厚度包括但不限于为5nm、8nm、10nm、20nm、30nm、40nm或50nm。
45.在其中一个实施例中，所述核壳材料粘结剂的d50粒径为100nm～400nm，能够保证核壳材料在补锂的同时还能够起到一定的粘结作用。可以理解地，所述核壳材料的d50粒径包括但不限于为100nm、130nm、150nm、160nm、190nm、220nm、250nm、280nm、300nm、310nm、340nm、370nm和400nm。
46.在其中一个实施例中，本发明还提供一种如上所述的核壳材料的制备方法，包括如下步骤：提供碳包锂材料；将交联的海藻酸盐包覆在所述碳包锂材料的表面。
47.在其中一个实施例中，所述碳包锂材料购自天津中能锂业有限公司。
48.在其中一个实施例中，所述的核壳材料的制备方法，包括如下步骤：1）分散10wt%～20wt%碳包锂材料：将10g～20g碳包锂材料均匀的分散到80ml～90ml水中，以碳包锂材料和水的质量之和为基准，加入0.5wt%～1.5wt%的聚丙烯酸作为分散剂，于1500r/min～1800r/min搅拌1h～2h后装载进10ml注射器备用；2）配置8wt%～20wt%海藻酸钠溶液：将8g～20g海藻酸钠粉末溶于80ml～92ml的去离子水中，于1000r/min～1500r/min搅拌1h～2h后装载进10ml注射器备用；3）配置2wt%～5wt%的氯化钙溶液：将2g～5g氯化钙粉末溶于95ml～98ml的去离子水中，于1000r/min～1500r/min搅拌1h后装载进接收器中备用；4）静电喷雾：按照图2搭建好同轴静电喷雾装置，其中碳包锂分散液进样速度为0.2ml/h～0.4ml/h，海藻酸钠溶液进样速度为0.6ml/h～0.8ml/h，电压为1.2kv～1.8kv，接
收距离为5cm～15cm，海藻酸钠和钙离子交联后可形成稳定的交联型海藻酸钙包覆碳包锂新型粘结剂，起到粘结作用的同时还能够补锂。
49.（1.2）本发明的极片包括集流体及设于所述集流体表面的活性层，活性层进一步包括极片粘结剂，极片粘结剂进一步包括聚合物粘结剂：在其中一个实施例中，所述聚合物粘结剂选自羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素锂、聚丙烯酸、聚丙烯酸酯、卡拉胶和黄原胶中的一种或几种的混合。将核壳材料粘结剂和这些聚合物粘结剂中的至少一种配合使用，一起作为粘结剂，可以同时起到分散、增稠、悬浮、粘结和补锂的效果。
50.在其中一个实施例中，所述极片粘结剂由所述的核壳材料粘结剂和所述聚合物粘结剂按照质量比（0.15～6）：1混合而成。将核壳材料粘结剂和聚合物粘结剂按照这样的质量比配合使用，一起作为粘结剂，可以更好地起到粘结和补锂的效果。
51.可以理解地，所述核壳材料粘结剂和所述聚合物粘结剂的质量比为（0.15～6）：1，包括但不限于为0.15：1、0.167：1、0.2：1、0.3：1、0.4：1、0.5：1、1：1、1.33：1、1.5：1、2：1、2.5：1、3：1、4：1、5：1或6：1。优选地，所述的核壳材料粘结剂和所述聚合物粘结剂的质量比为（0.25～6）：1。
52.（1.3）本发明的极片包括集流体及设于所述集流体表面的活性层，活性层进一步包括活性物质：在其中一个实施例中，所述极片为负极极片，所述活性物质为负极活性物质，选自石墨、锂金属、锂合金、石油焦、活性炭和硅化合物的一种或几种的混合。这些负极活性物质来源广泛，储量丰富，电化学性能较为稳定，且实际比容量密度可以与理论比容量相接近，更有利于在提升负极极片性能的同时降低成本。
53.在其中一个实施例中，所述极片为正极极片，所述活性物质为正极活性物质，选自磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂和钛酸锂中的一种或几种的混合。包含这些正极活性物质的电池的循环性能较好。
54.（1.4）本发明的极片包括集流体及设于所述集流体表面的活性层，活性层进一步包括导电剂：在其中一个实施例中，所述导电剂选自乙炔黑、科琴黑、槽法炭黑、炉法炭黑、灯黑和热炭黑中的一种或几种的混合，这些导电剂具有高导电低电阻的优势。
55.在其中一个实施例中，所述活性层包括如下质量百分比的组分：活性物质
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94%～98%，导电剂
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0.3%～1.5%，以及极片粘结剂
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1%～3.5%；所述极片粘结剂由如上所述的核壳材料粘结剂和所述聚合物粘结剂按照质量比（0.15～6）：1混合而成。
56.将上述核壳材料作为粘结剂使用，可以和聚合物粘结剂复配，对集流体起到很好的粘结作用，同时在电解液中溶胀后，内部的碳包锂可以将锂缓慢释放出去起到补锂的作用，补充消耗的活性锂，在保证极片和集流体粘结的同时，能够提升电芯的存储性能，倍率性能，低温性能和循环性能。另外，交联的海藻酸盐还具有很高的弹性，可以抑制负极活性物质在放电过程中嵌锂时的体积膨胀。导电剂能够在活性物质之间、活性物质与集流体之
间起到收集微电流的作用，以减小电极的接触电阻加速电子的移动速率，同时也能有效地提高锂离子在电极材料中的迁移速率，从而提高电极的充放电效率。按照上述配比，能够得到性能优异的极片。
57.可以理解地，在所述活性层中，活性物质的质量含量为94%～98%，包括但不限于为94%、94.5%、95%、95.5%、96%、96.5%、97%、97.5%和98%；导电剂的质量含量为0.3%～1.5%，包括但不限于为0.3%、0.35%、0.4%、0.45%、0.5%、0.55%、0.6%、0.65%、0.7%、0.75%、0.8%、0.85%、0.9%、0.95%、1%、1.1%、1.2%、1.3%、1.4%和1.5%；以及极片粘结剂的质量含量为1%～3.5%，包括但不限于为1%、1.1%、1.2%、1.3%、1.4%、1.5%、1.6%、1.7%、1.8%、1.9%、2%、2.2%、2.5%、2.8%、3%、3.2%或3.5%。
58.在其中一个较为优选的实施例中，所述极片为负极极片，所述负极极片包括负极集流体及设于所述负极集流体表面的负极活性层；所述负极活性层包括如下质量百分比的组分：负极活性物质
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94%～98%，导电剂
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0.3%～1.5%，以及极片粘结剂
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1%～3.5%；所述极片粘结剂由如上所述的核壳材料粘结剂和所述聚合物粘结剂按照质量比（0.15～6）：1混合而成。
59.将上述核壳材料作为负极粘结剂使用，可以更好地和聚合物粘结剂复配，对负极集流体起到很好的粘结作用，同时在电解液中溶胀后，内部的碳包锂可以将锂缓慢释放出去起到补锂的作用，补充消耗的活性锂，在保证极片和集流体粘结的同时，能够提升电芯的存储性能，倍率性能，低温性能和循环性能。另外，交联的海藻酸盐还具有很高的弹性，可以抑制负极活性物质在放电过程中嵌锂时的体积膨胀。导电剂能够在活性物质之间、活性物质与集流体之间起到收集微电流的作用，以减小电极的接触电阻加速电子的移动速率，同时也能有效地提高锂离子在电极材料中的迁移速率，从而提高电极的充放电效率。
60.进一步地，在负极极片中，所述负极活性物质选自石墨、锂金属、锂合金、石油焦、活性炭和硅化合物的一种或几种的混合。这些负极活性物质来源广泛，储量丰富，电化学性能较为稳定，且实际比容量密度可以与理论比容量相接近，更有利于在提升负极极片性能的同时降低成本。优选地，所述负极活性物质为石墨。
61.进一步地，在负极极片中，所述导电剂选自乙炔黑、科琴黑、槽法炭黑、炉法炭黑、灯黑和热炭黑中的一种或几种的混合。这些导电剂具有高导电低电阻的优势。
62.本发明还提供了一种极片的制备方法，包括如下步骤：提供碳包锂材料；将交联的海藻酸盐包覆在所述碳包锂材料的表面，制备核壳材料粘结剂；将所述核壳材料粘结剂、聚合物粘结剂、导电剂和活性物质混合，制备活性浆料；将所述活性浆料涂布于所述集流体的表面上，制备活性层。
63.上述制备方法，操作简单，可控，对设备要求低，适合放大化生产。
64.在其中一个实施例中，所述极片为负极极片，所述负极极片的制备方法包括如下步骤：将负极活性物质、导电剂、粘结剂按照上述质量的比例充分搅拌混合均匀，得到负
极活性浆料，之后将负极活性浆料涂布于集流体表面压制成厚度为200μm～400μm的负极膜片，置于70℃～90℃的烘箱中烘4h～6h后将负极膜片进行辊压，即完成负极极片的制备。
65.本发明还提供一种电池，所述电池包括如上所述的极片。
66.在其中一个实施例中，所述电池选自扣式电池、软包电池、方形电池和圆柱电池中的一种。
67.在其中一个实施例中，所述电池的正极极片包括正极集流体及设于所述正极集流体表面的正极活性层；所述正极活性层包括正极活性物质，正极导电剂以及正极粘结剂。
68.在其中一个实施例中，所述正极活性物质选自磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂和钛酸锂中的一种或几种的混合。
69.在其中一个实施例中，所述正极导电剂选自乙炔黑、石墨烯、碳纳米管和科琴黑中的一种或几种的混合。
70.在其中一个实施例中，所述正极粘结剂选自聚偏二氟乙烯（pvdf）、聚酰亚胺（pi）、聚丙烯酸（paa）和聚四氟乙烯（ptfe）中的一种或几种的混合。
71.本发明还提供一种电池的制备方法，包括如下步骤：（1）正极极片的制备：将正极活性物质，正极导电剂以及正极粘结剂于溶剂混合中，搅拌均匀后均匀涂覆在正极集流体上，烘干后即得到正极极片。可以使用金属箔或多孔金属板等材料作为正极集流体。优选使用铝箔。
72.（2）负极极片的制备：提供负极活性浆料，所述负极活性浆料的组分包括负极活性物质、负极导电剂和负极粘结剂；将所述负极活性浆料涂布在负极集流体表面，形成负极活性层。
73.本发明还提供一种用电装置，所述用电装置包括如上所述的电池。
74.下面列举具体实施例来对本发明进行说明。
75.（1）原料说明：实施例所用的碳包锂材料购自天津中能锂业有限公司。
76.（2）考察电池循环性能的测试方法：1.将温度调整为25
±
2℃；2.搁置1h；3.以0.5p的倍率充电至3.65v；4.搁置10min；5.以0.5p的倍率放电至2.5v；6.搁置10min；7.以0.5p的倍率充电至3.65v；8.搁置10min；9.以0.5p的倍率放电至2.5v，记录该次放电容量为c0；10.搁置10min；11.以0.5p的倍率充电至3.65v；12.搁置；13.以0.5p的倍率放电至2.5v；14.搁置10min；15. 循环第10-13直至容量为初始容量的60%；16.结束。
77.（3）剥离力测试：参考gb/t 2792-2014。
78.实施例1本实施例提供一种核壳材料及其制备方法、负极极片及其制备方法和电池及其制备方法，具体如下：（1）制备核壳材料：1）分散碳包锂材料：将15g购买的粒径为10nm～100nm的碳包锂材料（碳层厚度为15nm，锂核体的d50粒径为70nm）均匀的分散到85ml水中，加入1g的聚丙烯酸作为分散剂，于1800r/min搅拌1h后装载进10ml注射器备用；
2）配置海藻酸钠溶液：将10g海藻酸钠粉末溶于90ml的去离子水中，于1000r/min搅拌1h后装载进10ml注射器备用；3）配置3wt%的氯化钙溶液：将3g氯化钙粉末溶于97ml的去离子水中，于1000r/min搅拌1h后装载进接收器中备用；4）静电喷雾：按照图2搭建好同轴静电喷雾装置，其中碳包锂分散液进样速度为0.3ml/h，海藻酸钠溶液进样速度为0.8ml/h，电压为1.8kv，接收距离为5cm～15cm，海藻酸钠和钙离子交联后可形成稳定的交联型海藻酸钙包覆碳包锂核壳材料，图1为本实施例制备的核壳材料tem形貌图，可以观察到典型的核壳结构，d50粒径为250nm，壳层的厚度为40nm。
79.经测试，于1个标准大气压、60℃下，将所述交联的海藻酸钙浸没于溶剂中72h，所述交联的海藻酸盐会发生溶胀而不溶解，且所述交联的海藻酸钙在所述溶剂中的溶胀度表示为q，q为40%；其中，q=(w2-w1)/w1
×
100%，w1为所述交联的海藻酸盐浸没前的质量，w2为所述交联的海藻酸盐在溶剂中浸没72h后的质量。
80.（2）制备负极极片：以石墨作为负极材料，制备的海藻酸钙包覆碳包锂粘结剂和cmc一起作为负极粘结剂，负极极片双面面密度为0.300mg/cm2，石墨质量占比为96%，粘结剂海藻酸钙包覆碳包锂质量占比为0.5%，粘结剂cmc质量占比为3%，导电剂sp质量占比为0.5%，压实密度为1.60g/cm3，制成负极极片。
81.（3）制备电池：1）正极极片的制备：将8g聚偏二氟乙烯(pvdf)溶解于150g n-甲基-2-吡咯烷酮 (n-methyl-2-pyrrolidone；nmp)后，加入7g导电碳及85g 磷酸铁锂，混合均匀后制成正极浆料，再均匀的涂布于铝箔基材的两表面上，干燥溶剂及碾压后所获得的具双面涂层的正极极片，正极极片双面面密度为0.640mg/cm2；2）将正极极片与负极极片、电解液以及隔离膜组装成电芯，在化成阶段进行激活，激活时抽负压，以便排除气体；最后通过容量，ocv等工序，制成成品电芯。
82.实施例2本实施例提供一种核壳材料及其制备方法、负极极片及其制备方法和电池及其制备方法，具体如下：（1）核壳材料的制备方法和实施例1相同；（2）制备负极极片：以石墨作为负极材料，制备的海藻酸钙包覆碳包锂粘结剂和cmc一起作为负极粘结剂，负极极片双面面密度为0.300mg/cm2，石墨质量占比为96%，粘结剂海藻酸钙包覆碳包锂质量占比为1%，粘结剂cmc质量占比为2.5%，导电剂sp质量占比为0.5%，压实密度为1.60g/cm3，制成负极极片。
83.（3）制备电池：1）正极极片的制备：将8g聚偏二氟乙烯(pvdf)溶解于150g n-甲基-2-吡咯烷酮 (n-methyl-2-pyrrolidone；nmp)后，加入7g导电碳及85g 磷酸铁锂，混合均匀后制成正极浆料，再均匀的涂布于铝箔基材的两表面上，干燥溶剂及碾压后所获得的具双面涂层的正
极极片，正极极片双面面密度为0.640mg/cm2；2）将正极极片与负极极片、电解液以及隔离膜组装成电芯，在化成阶段进行激活，激活时抽负压，以便排除气体；最后通过容量，ocv等工序，制成成品电芯。
84.实施例3本实施例提供一种核壳材料及其制备方法、负极极片及其制备方法和电池及其制备方法，具体如下：（1）核壳材料的制备方法和实施例1相同；（2）制备负极极片：以石墨作为负极材料，制备的海藻酸钙包覆碳包锂粘结剂和cmc一起作为负极粘结剂，负极极片双面面密度为0.300mg/cm2，石墨质量占比为96%，粘结剂海藻酸钙包覆碳包锂质量占比为1.5%，粘结剂cmc质量占比为2%，导电剂sp质量占比为0.5%，压实密度为1.60g/cm3，制成负极极片。
85.（3）制备电池：1）正极极片的制备：将8g聚偏二氟乙烯(pvdf)溶解于150g n-甲基-2-吡咯烷酮(n-methyl-2-pyrrolidone；nmp)后，加入7g导电碳及85g 磷酸铁锂，混合均匀后制成正极浆料，再均匀的涂布于铝箔基材的两表面上，干燥溶剂及碾压后所获得的具双面涂层的正极极片，正极极片双面面密度为0.640mg/cm2；2）将正极极片与负极极片、电解液以及隔离膜组装成电芯，在化成阶段进行激活，激活时抽负压，以便排除气体；最后通过容量，ocv等工序，制成成品电芯。
86.实施例4本实施例提供一种核壳材料及其制备方法、负极极片及其制备方法和电池及其制备方法，具体如下：（1）核壳材料的制备方法和实施例1相同；（2）制备负极极片：以石墨作为负极材料，制备的海藻酸钙包覆碳包锂粘结剂和cmc一起作为负极粘结剂，负极极片双面面密度为0.300mg/cm2，石墨质量占比为96%，粘结剂海藻酸钙包覆碳包锂质量占比为2%，粘结剂cmc质量占比为1.5%，导电剂sp质量占比为0.5%，压实密度为1.60g/cm3，制成负极极片。
87.（3）制备电池：1）正极极片的制备：将8g聚偏二氟乙烯(pvdf)溶解于150g n-甲基-2-吡咯烷酮 (n-methyl-2-pyrrolidone；nmp)后，加入7g导电碳及85g 磷酸铁锂，混合均匀后制成正极浆料，再均匀的涂布于铝箔基材的两表面上，干燥溶剂及碾压后所获得的具双面涂层的正极极片，正极极片双面面密度为0.640mg/cm2；2）将正极极片与负极极片、电解液以及隔离膜组装成电芯，在化成阶段进行激活，激活时抽负压，以便排除气体；最后通过容量，ocv等工序，制成成品电芯。
88.实施例5本实施例提供一种核壳材料及其制备方法、负极极片及其制备方法和电池及其制备方法，具体如下：（1）核壳材料的制备方法和实施例1相同；
（2）制备负极极片：以石墨作为负极材料，制备的海藻酸钙包覆碳包锂粘结剂和cmc一起作为负极粘结剂，负极极片双面面密度为0.300mg/cm2，石墨质量占比为96%，粘结剂海藻酸钙包覆碳包锂质量占比为2.5%，粘结剂cmc质量占比为1%，导电剂sp质量占比为0.5%，压实密度为1.60g/cm3，制成负极极片。
89.（3）制备电池：1）正极极片的制备：将8g聚偏二氟乙烯(pvdf)溶解于150g n-甲基-2-吡咯烷酮 (n-methyl-2-pyrrolidone；nmp)后，加入7g导电碳及85g 磷酸铁锂，混合均匀后制成正极浆料，再均匀的涂布于铝箔基材的两表面上，干燥溶剂及碾压后所获得的具双面涂层的正极极片，正极极片双面面密度为0.640mg/cm2；2）将正极极片与负极极片、电解液以及隔离膜组装成电芯，在化成阶段进行激活，激活时抽负压，以便排除气体；最后通过容量，ocv等工序，制成成品电芯。
90.实施例6本实施例提供一种核壳材料及其制备方法、负极极片及其制备方法和电池及其制备方法，具体如下：（1）核壳材料的制备方法和实施例1相同；（2）制备负极极片：以石墨作为负极材料，制备的海藻酸钙包覆碳包锂粘结剂和cmc一起作为负极粘结剂，负极极片双面面密度为0.300mg/cm2，石墨质量占比为96%，粘结剂海藻酸钙包覆碳包锂质量占比为3%，粘结剂cmc质量占比为0.5%，导电剂sp质量占比为0.5%，压实密度为1.60g/cm3，制成负极极片。
91.（3）制备电池：1）正极极片的制备：将8g聚偏二氟乙烯(pvdf)溶解于150g n-甲基-2-吡咯烷酮 (n-methyl-2-pyrrolidone；nmp)后，加入7g导电碳及85g 磷酸铁锂，混合均匀后制成正极浆料，再均匀的涂布于铝箔基材的两表面上，干燥溶剂及碾压后所获得的具双面涂层的正极极片，正极极片双面面密度为0.640mg/cm2；2）将正极极片与负极极片、电解液以及隔离膜组装成电芯，在化成阶段进行激活，激活时抽负压，以便排除气体；最后通过容量，ocv等工序，制成成品电芯。
92.实施例7本实施例提供一种核壳材料及其制备方法、负极极片及其制备方法和电池及其制备方法，具体如下：（1）核壳材料的制备方法和实施例1类似，区别在于通过交联时间改变交联的海藻酸钙的交联度q，q为100%；（2）制备负极极片：以石墨作为负极材料，制备的海藻酸钙包覆碳包锂粘结剂和cmc一起作为负极粘结剂，负极极片双面面密度为0.300mg/cm2，石墨质量占比为96%，粘结剂海藻酸钙包覆碳包锂质量占比为2%，粘结剂cmc质量占比为1.5%，导电剂sp质量占比为0.5%，压实密度为1.60g/cm3，制成负极极片。
93.（3）制备电池：
1）正极极片的制备：将8g聚偏二氟乙烯(pvdf)溶解于150g n-甲基-2-吡咯烷酮 (n-methyl-2-pyrrolidone；nmp)后，加入7g导电碳及85g 磷酸铁锂，混合均匀后制成正极浆料，再均匀的涂布于铝箔基材的两表面上，干燥溶剂及碾压后所获得的具双面涂层的正极极片，正极极片双面面密度为0.640mg/cm2；2）将正极极片与负极极片、电解液以及隔离膜组装成电芯，在化成阶段进行激活，激活时抽负压，以便排除气体；最后通过容量，ocv等工序，制成成品电芯。
94.实施例8本实施例提供一种核壳材料及其制备方法、负极极片及其制备方法和电池及其制备方法，具体如下：（1）核壳材料的制备方法和实施例1类似，区别在于通过交联时间改变交联的海藻酸钙的交联度q，q为60%；（2）制备负极极片：以石墨作为负极材料，制备的海藻酸钙包覆碳包锂粘结剂和cmc一起作为负极粘结剂，负极极片双面面密度为0.300mg/cm2，石墨质量占比为96%，粘结剂海藻酸钙包覆碳包锂质量占比为2%，粘结剂cmc质量占比为1.5%，导电剂sp质量占比为0.5%，压实密度为1.60g/cm3，制成负极极片。
95.（3）制备电池：1）正极极片的制备：将8g聚偏二氟乙烯(pvdf)溶解于150g n-甲基-2-吡咯烷酮 (n-methyl-2-pyrrolidone；nmp)后，加入7g导电碳及85g 磷酸铁锂，混合均匀后制成正极浆料，再均匀的涂布于铝箔基材的两表面上，干燥溶剂及碾压后所获得的具双面涂层的正极极片，正极极片双面面密度为0.640mg/cm2；2）将正极极片与负极极片、电解液以及隔离膜组装成电芯，在化成阶段进行激活，激活时抽负压，以便排除气体；最后通过容量，ocv等工序，制成成品电芯。
96.实施例9本实施例提供一种核壳材料及其制备方法、负极极片及其制备方法和电池及其制备方法，具体如下：（1）核壳材料的制备方法和实施例1类似，区别在于改变核壳材料的壳层厚度为10nm；（2）制备负极极片：以石墨作为负极材料，制备的海藻酸钙包覆碳包锂粘结剂和cmc一起作为负极粘结剂，负极极片双面面密度为0.300mg/cm2，石墨质量占比为96%，粘结剂海藻酸钙包覆碳包锂质量占比为2%，粘结剂cmc质量占比为1.5%，导电剂sp质量占比为0.5%，压实密度为1.60g/cm3，制成负极极片。
97.（3）制备电池：1）正极极片的制备：将8g聚偏二氟乙烯(pvdf)溶解于150g n-甲基-2-吡咯烷酮 (n-methyl-2-pyrrolidone；nmp)后，加入7g导电碳及85g 磷酸铁锂，混合均匀后制成正极浆料，再均匀的涂布于铝箔基材的两表面上，干燥溶剂及碾压后所获得的具双面涂层的正极极片，正极极片双面面密度为0.640mg/cm2；2）将正极极片与负极极片、电解液以及隔离膜组装成电芯，在化成阶段进行激活，
激活时抽负压，以便排除气体；最后通过容量，ocv等工序，制成成品电芯。
98.实施例10本实施例提供一种核壳材料及其制备方法、负极极片及其制备方法和电池及其制备方法，具体如下：（1）核壳材料的制备方法和实施例1类似，区别在于改变核壳材料的壳层厚度为300nm；（2）制备负极极片：以石墨作为负极材料，制备的海藻酸钙包覆碳包锂粘结剂和cmc一起作为负极粘结剂，负极极片双面面密度为0.300mg/cm2，石墨质量占比为96%，粘结剂海藻酸钙包覆碳包锂质量占比为2%，粘结剂cmc质量占比为1.5%，导电剂sp质量占比为0.5%，压实密度为1.60g/cm3，制成负极极片。
99.（3）制备电池：1）正极极片的制备：将8g聚偏二氟乙烯(pvdf)溶解于150g n-甲基-2-吡咯烷酮 (n-methyl-2-pyrrolidone；nmp)后，加入7g导电碳及85g 磷酸铁锂，混合均匀后制成正极浆料，再均匀的涂布于铝箔基材的两表面上，干燥溶剂及碾压后所获得的具双面涂层的正极极片，正极极片双面面密度为0.640mg/cm2；2）将正极极片与负极极片、电解液以及隔离膜组装成电芯，在化成阶段进行激活，激活时抽负压，以便排除气体；最后通过容量，ocv等工序，制成成品电芯。
100.实施例11本实施例提供一种核壳材料及其制备方法、负极极片及其制备方法和电池及其制备方法，具体如下：（1）核壳材料的制备方法和实施例1类似，区别在于改变核壳材料的壳层厚度为350nm；（2）制备负极极片：以石墨作为负极材料，制备的海藻酸钙包覆碳包锂粘结剂和cmc一起作为负极粘结剂，负极极片双面面密度为0.300mg/cm2，石墨质量占比为96%，粘结剂海藻酸钙包覆碳包锂质量占比为2%，粘结剂cmc质量占比为1.5%，导电剂sp质量占比为0.5%，压实密度为1.60g/cm3，制成负极极片。
101.（3）制备电池：1）正极极片的制备：将8g聚偏二氟乙烯(pvdf)溶解于150g n-甲基-2-吡咯烷酮 (n-methyl-2-pyrrolidone；nmp)后，加入7g导电碳及85g 磷酸铁锂，混合均匀后制成正极浆料，再均匀的涂布于铝箔基材的两表面上，干燥溶剂及碾压后所获得的具双面涂层的正极极片，正极极片双面面密度为0.640mg/cm2；2）将正极极片与负极极片、电解液以及隔离膜组装成电芯，在化成阶段进行激活，激活时抽负压，以便排除气体；最后通过容量，ocv等工序，制成成品电芯。
102.对比例1与实施例4相比，省略核壳材料，在制备负极极片时，以所述负极活性层的质量为基准，负极粘结剂为2%paa+1.5%cmc。
103.对比例2
与实施例4相比，省略核壳材料，在制备负极极片时，以所述负极活性层的质量为基准，负极粘结剂为2%sbr+1.5%cmc。
104.对比例3与实施例4相比，省略核壳材料，在制备负极极片时，以所述负极活性层的质量为基准，负极粘结剂为1%sbr+1%paa+1.5%cmc。
105.对比例4与实施例4相比，在制备负极极片时，以所述负极活性层的质量为基准，负极粘结剂为2%交联的海藻酸钙+1.5%cmc，其中，交联的海藻酸钙与实施例4相同，其制备方法相比于实施例4，区别在于省略1）分散碳包锂材料。
106.对比例5与实施例4相比，在制备负极极片时，以所述负极活性层的质量为基准，负极粘结剂为1.5%交联的海藻酸钙+1.5%cmc，另外，还采用0.5%碳包锂材料作为补锂添加剂，其中，交联的海藻酸钙与实施例4相同，其制备方法相比于实施例4，区别在于省略1）分散碳包锂材料。
107.测试结果见下表1、表2和表3：表1由表1可知，相比于对比例1至对比例3采用不同的聚合物粘结剂复配作为负极粘结剂，对比例4和对比例5采用海藻酸钙和cmc复配作为负极粘结剂，且对比例5额外添加补锂剂，实施例4采用核体为碳包锂材料，壳层为交联的海藻酸的核壳材料为粘结剂，与cmc复配使用作为负极粘结剂，粘结力更好，以及最终电池的存储性能，倍率性能，低温性能和循环性能更好。
108.表2表3由表2和表3可知，实施例1至实施例11采用核体为碳包锂材料，壳层为交联的海藻
酸的核壳材料与cmc复配使用作为负极粘结剂，粘结力较好，以及最终电池的存储性能，倍率性能，低温性能和循环性能都比较好，说明本发明所述的核壳材料能够同时起到粘结功能和缓释补锂功能，将其作为粘结剂，能够显著提高电池的存储性能，倍率性能，低温性能和循环性能。
109.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
110.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种极片，其特征在于，包括集流体及设于所述集流体表面的活性层；所述活性层包括活性物质、导电剂和极片粘结剂；所述极片粘结剂包括核壳材料粘结剂和聚合物粘结剂；所述核壳材料粘结剂包括核体和包覆在所述核体的表面的壳层；所述核体包括碳包锂材料；所述壳层包括交联的海藻酸盐；所述交联的海藻酸盐满足如下条件：于1个标准大气压、60℃下，将所述交联的海藻酸盐浸没于溶剂中72h，所述交联的海藻酸盐会发生溶胀而不溶解，所述交联的海藻酸盐在所述溶剂中的溶胀度表示为q，q≥30%；其中，q=(w2-w1)/w1
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100%，w1为所述交联的海藻酸盐浸没前的质量，w2为所述交联的海藻酸盐在溶剂中浸没72h后的质量；所述溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯和碳酸二乙酯按照体积比例1:1:1混合而成的混合溶剂。2.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，所述海藻酸盐选自海藻酸钠、海藻酸钾和海藻酸钙中的一种或几种的混合。3.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，在所述碳包锂材料中，锂核体的d50粒径为8nm～80nm，碳包覆层的厚度为5nm～50nm。4.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，满足如下（1）～（2）中的至少一项：（1）所述核体的d50粒径为10nm～100nm；（2）所述壳层的厚度为10nm～350nm。5.根据权利要求4所述的极片，其特征在于，所述核壳材料粘结剂的d50粒径为100nm～400nm。6.根据权利要求1至5任一项所述的极片，其特征在于，满足如下（3）～（4）中的至少一项：（3）所述极片粘结剂由所述的核壳材料粘结剂和所述聚合物粘结剂按照质量比（0.15～6）：1混合而成；（4）所述聚合物粘结剂选自羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素锂、聚丙烯酸、聚丙烯酸酯、卡拉胶和黄原胶中的一种或几种的混合。7.根据权利要求6所述的极片，其特征在于，所述活性层包括如下质量百分比的组分：活性物质
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94%～98%，导电剂
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0.3%～1.5%，以及极片粘结剂
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1%～3.5%。8.根据权利要求7所述的极片，其特征在于，满足如下（5）～（7）中的至少一项：（5）所述活性物质为负极活性物质，选自石墨、锂金属、锂合金、石油焦、活性炭和硅化合物的一种或几种的混合；（6）所述活性物质为正极活性物质，选自磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂和钛酸锂中的一种或几种的混合；（7）所述导电剂选自乙炔黑、科琴黑、槽法炭黑、炉法炭黑、灯黑和热炭黑中的一种或几种的混合。
9.一种权利要求1至8任一项所述的极片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：提供碳包锂材料；将交联的海藻酸盐包覆在所述碳包锂材料的表面，制备核壳材料粘结剂；将所述核壳材料粘结剂、聚合物粘结剂、导电剂和活性物质混合，制备活性浆料；将所述活性浆料涂布于所述集流体的表面上，制备活性层。10.一种电池，其特征在于，所述电池包括权利要求1至8任一项所述的极片。11.一种用电装置，其特征在于，所述用电装置包括权利要求10所述的电池。

技术总结
本发明涉及一种极片及其制备方法、电池和用电装置。该极片包括集流体及集流体表面的活性层；活性层包括活性物质、导电剂、核壳材料粘结剂和聚合物粘结剂；核壳材料粘结剂包括核体和包覆在所述核体的表面的壳层；核体包括碳包锂材料；壳层包括交联的海藻酸盐，于1个标准大气压、60℃下，将交联的海藻酸盐浸没于碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯和碳酸二乙酯按照体积比例1:1:1混合而成的混合溶剂中72h，交联的海藻酸盐会发生溶胀而不溶解，溶胀度表示为Q，Q≥30%；其中，Q=(W2-W1)/W1


技术研发人员：肖文武 阴长明 廖林萍 黄志国 张艾 余丽丽 王溥爱
受保护的技术使用者：厦门海辰储能科技股份有限公司
技术研发日：2023.07.07
技术公布日：2023/8/9