一种复合集流体和锂离子电池制造技术

本申请提供一种复合集流体和锂离子电池，其中，所述复合集流体包括：基材、第一导热层和第一导电层，所述第一导热层设置于所述基材和所述第一导电层之间；所述第一导热层的导热系数大于所述基材的导热系数，且所述第一导热层的导热系数大于所述第一导电层的导热系数。本申请所提供的复合集流体，利用导热系数更高的第一导热层的设置，使锂离子电池在充放电过程中的热量均匀传导，避免热量聚焦导致的析锂现象的发生，确保锂离子电池在应用时的安全性。确保锂离子电池在应用时的安全性。确保锂离子电池在应用时的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种复合集流体和锂离子电池


[0001]本申请涉及电池
，具体涉及一种复合集流体和锂离子电池。

技术介绍

[0002]锂离子电池技术的不断发展，使得锂离子电池的多极耳卷绕结构和叠片结构得到了广泛的应用。
[0003]在锂离子电池的充放电过程中，锂离子电池的表面有时会出现金属锂析出的情况，这使得锂离子电池在应用时的安全隐患较大。

技术实现思路

[0004]本申请实施例的目的在于提供一种复合集流体和锂离子电池，用于解决锂离子电池在应用时的安全隐患较大的问题。
[0005]第一方面，本申请实施例提供一种复合集流体，包括：基材、第一导热层和第一导电层，所述第一导热层设置于所述基材和所述第一导电层之间；
[0006]所述第一导热层的导热系数大于所述基材的导热系数，且所述第一导热层的导热系数大于所述第一导电层的导热系数。
[0007]可选的，所述第一导电层包括第一导电子层和第二导电子层；
[0008]所述第一导热层和所述第一导电子层均设置于所述基材上，且所述第一导电子层与所述第一导热层相邻，所述第二导电子层设置于所述第一导电子层与所述第一导热层上。
[0009]可选的，所述第一导热层包括平铺于所述基材上的第一导热子层和第二导热子层；
[0010]所述第一导电子层位于所述第一导热子层和所述第二导热子层之间，所述第一导热子层、所述第二导热子层和所述第一导电子层均位于所述第二导电子层和所述基材之间。
[0011]可选的，所述第一导热子层的面积和所述第二导热子层的面积相同。
[0012]可选的，所述第一导热层在所述基材的第一面上的面积占比大于或等于5％，且小于或等于20％；和/或，所述第一导热层在复合集流体的宽度方向上的宽度大于或等于4毫米，且小于或等于40毫米。
[0013]可选的，所述第一导热层的导热系数为所述第一导电层的导热系数的5
‑
15倍；和/或，所述第一导热层的导热系数为1500～5000W/mK，所述第一导电层的导热系数为150～500W/mK。
[0014]可选的，所述第一导热子层和/或所述第二导热子层的厚度大于或等于2微米，且小于或等于10微米；所述第一导电子层与所述第二导电子层的厚度之和大于或等于5微米，且小于或等于20微米。
[0015]可选的，所述第一导热层的数量为多个，多个所述第一导热层阵列设置于所述基
材和所述导电层之间。
[0016]第二方面，本申请实施例还提供一种锂离子电池，所述锂离子电池包括正极片、隔膜、负极片、电解质，以及包装外壳，所述正极片包括正极集流体和集流体表面的正极活性物质层，所述负极片包括负极集流体和集流体表面的负极活性物质层；所述正极集流体和所述负极集流体中的至少一种包括如上述第一方面所述的复合集流体。
[0017]可选的，所述锂离子电池还包括极耳，所述极耳包括设置于正极集流体或负极集流体表面的连接部、以及从所述连接部向外延伸的触点部，所述连接部在所述复合集流体厚度方向的投影位于所述第一导热层内。
[0018]上述技术方案具有如下优点或有益效果：
[0019]本申请实施例所提供的复合集流体，利用导热系数更高的第一导热层的设置，使锂离子电池在充放电过程中的热量均匀传导，避免热量聚焦导致的析锂现象的发生，确保锂离子电池在应用时的安全性。
附图说明
[0020]图1是本申请实施例提供的一种复合集流体的结构示意图；
[0021]图2是图1中A
‑
A向的剖视图；
[0022]图3是图1中B
‑
B向的剖视图；
[0023]图4是本申请实施例提供的一种电芯的结构示意图；
[0024]图5是本申请实施例提供的另一种复合集流体的结构示意图。
具体实施方式
[0025]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0026]请参阅图1，图1是本申请实施例提供的一种复合集流体的结构示意图，如图1所示，所述复合集流体包括：基材10、第一导热层20和第一导电层，所述第一导热层20设置于所述基材10和所述第一导电层之间；
[0027]所述第一导热层20的导热系数大于所述基材10的导热系数，且所述第一导热层20的导热系数大于所述第一导电层的导热系数。
[0028]在锂离子电池的充放电过程中，相较于非极耳部分来说，极耳部分的电流密度更大且电阻更高，这会使极耳部分的温升高于非极耳部分的温升；过大的温升差将使极耳部分和非极耳部分的电流密度差增大，并导致锂离子电池的电芯表面析锂。
[0029]通过应用本申请实施例所提供的复合集流体来制作锂离子电池，能在锂离子电池的充放电过程中，利用导热系数更高的第一导热层20的设置，使极耳部分在充放电过程中的热量迅速传导至电芯内部和电池腔体中，以平衡极耳部分的温升和非极耳部分的温升，避免热量聚集导致的析锂现象的发生，确保锂离子电池在应用时的安全性。
[0030]实际应用中，所述第一导热层20的导热系数与所述第一导电层的导热系数的比值大于或等于5，且小于或等于15；
[0031]所述第一导热层20一般会通过涂覆的方式设置于基材10上，优选设置所述第一导热层20的涂覆材料为高导热系数材料，例如，石墨烯、多孔碳材料、气相碳纤维、碳纳米管等；
[0032]所述第一导电层一般会通过电镀或沉积的方式设置于所述第一导热层20和基材10上，优选设置所述第一导电层为金属材料，例如，纯铝、铝合金、纯铜、镀镍铜等；
[0033]所述基材为聚合物，例如聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、尼龙66、乙烯
‑
丙烯共聚物等。
[0034]需要说明的是，如图2所示，图2中的虚线框部分为用于放置极耳的空箔位置，即在极耳放置于复合集流体的情况下，极耳与复合集流体的连接位置；该空箔位置在复合集流体厚度方向的投影位于第一导热层20内。通过上述设置，以确保极耳处所产生的热量能被第一导热层20迅速向外传导。实际应用中，极耳在复合集流体的宽度方向上的宽度为2
‑
20毫米，复合集流体的宽度方向为图2中任一双向箭头所指示方向。
[0035]可选的，所述第一导电层包括第一导电子层41和第二导电子层42；
[0036]所述第一导热层20和所述第一导电子层41均设置于所述基材10上，且所述第一导电子层41与所述第一导热层20相邻，所述第二导电子层42设置于所述第一导电子层41与所述第一导热层20上。
[0037]通过第一导电子层41、第二导电子层42和第一导热层20的配合设置，在确保复合集流体能迅速传导极耳部分的热量的前提下，使复合集流体仍能保有较好的导本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合集流体，其特征在于，包括：基材、第一导热层和第一导电层，所述第一导热层设置于所述基材和所述第一导电层之间；所述第一导热层的导热系数大于所述基材的导热系数，且所述第一导热层的导热系数大于所述第一导电层的导热系数。2.根据权利要求1所述的复合集流体，其特征在于，所述第一导电层包括第一导电子层和第二导电子层；所述第一导热层和所述第一导电子层均设置于所述基材上，且所述第一导电子层与所述第一导热层相邻，所述第二导电子层设置于所述第一导电子层与所述第一导热层上。3.根据权利要求2所述的复合集流体，其特征在于，所述第一导热层包括平铺于所述基材上的第一导热子层和第二导热子层；所述第一导电子层位于所述第一导热子层和所述第二导热子层之间，所述第一导热子层、所述第二导热子层和所述第一导电子层均位于所述第二导电子层和所述基材之间。4.根据权利要求3所述的复合集流体，其特征在于，所述第一导热子层的面积和所述第二导热子层的面积相同。5.根据权利要求1所述的复合集流体，其特征在于，所述第一导热层在所述基材上的面积占比大于或等于5％，且小于或等于20％；和/或，所述第一导热层在复合集流体的宽度方向上的宽度大于或等于4毫米，且小于或等于40毫米。6.根据权利要求1所述的复合集流体，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧长志，彭冲，
申请(专利权)人：珠海冠宇电池股份有限公司，
类型：发明
国别省市：