集流体及电池制造技术

本实用新型专利技术涉及电池领域，提供一种集流体及电池。集流体包括集流体基体和疏锂层，所述疏锂层位于所述集流体基体的一侧，所述疏锂层设置有多个通孔，所述集流体基体设置有若干沉积槽，每个所述沉积槽均与至少一个所述通孔连通。电池包括集流体，由于集流体包括疏锂层，因此在锂离子沉积过程中，将避开疏锂层，而是只能穿过疏锂层的通孔沉积到沉积槽内部，在沉积槽内沉积形成锂枝晶，避免锂枝晶向远离集流体的方向生长以与正极接触造成短路或者穿刺电解液影响电池使用寿命，进而提高电池的使用寿命。命。命。

【技术实现步骤摘要】
集流体及电池


[0001]本技术属于电池
，尤其涉及一种集流体及电池。

技术介绍

[0002]锂金属负极理论比容量高，是下一代电池的重要研究方向。然而，锂金属负极的循环性能差，主要原因在于锂离子在负极表面沉积、剥离不均匀，容易形成锂枝晶以导致正负极短路。而采用无负极结构电池，锂金属直接沉积在铜集流体表面，虽然能量密度高，但锂金属沉积在铜集流体的上表面，易于产生锂枝晶，锂枝晶穿刺电解质将影响电池循环寿命。
[0003]综上，无论是全结构电池还是无负极电池，均存在锂金属沉积形成锂枝晶导致电池使用寿命较短的情况存在。

技术实现思路

[0004]本技术实施例的目的在于提供一种集流体，以解决现有电池中存在锂金属沉积形成锂枝晶导致电池使用寿命较短的技术问题。
[0005]为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：一种集流体，包括：集流体基体和疏锂层，所述疏锂层位于所述集流体基体的一侧，所述疏锂层设置有多个通孔，所述集流体基体设置有若干沉积槽，每个所述沉积槽均与至少一个所述通孔连通。
[0006]通过采用上述方案，在将上述集流体应用于全结构电池时，上述集流体应用于负极片，将集流体设置有疏锂层的一侧面向正极片。不论是将上述集流体应用于正极片还是负极片，由于在集流体基体上设置有疏锂层，因此在锂离子沉积过程中，将避开疏锂层，而是只能穿过疏锂层的通孔沉积到沉积槽内部，在沉积槽内沉积形成锂枝晶，由于锂枝晶在沉积槽内部生长，其生长方向并非朝向正极片，因此减慢了锂枝晶与正极片接触所需时间，也即在一定程度上降低了短路风险。当将上述集流体应用于无负极电池时，上述集流体应用于正极片，由于集流体设置有疏锂层，因此可使得锂离子沉积过程中，将避开疏锂层，而是只能穿过疏锂层的通孔沉积到沉积槽内部，在沉积槽内沉积形成锂枝晶，避免锂枝晶穿刺无负极电池中的电解质，从而延长电池使用寿命。
[0007]综上，不论将上述集流体应用在全结构电池还是应用在无负极电池，均可提高电池的使用寿命。
[0008]在一个实施例中，所述通孔与所述沉积槽的数量相同，一个所述通孔与一个所述沉积槽连通，所述通孔的截面形状与所述沉积槽的截面形状相同。
[0009]通过采用上述方案，该种设置方式，使得在进行生产制造过程中，通孔与其相对的沉积槽可在一次切割过程中形成，从而简化了生产制造过程，提高生产制造效率。
[0010]在一个实施例中，所述通孔为圆孔。
[0011]通过采用上述方案，如此设置，便于使用激光切割方式形成通孔，即在生产制造过程中直接采用激光切割设置有疏锂层的集流体，以在集流体上形成通孔和沉积槽。
[0012]在一个实施例中，所述通孔的直径范围为1μm
‑
100μm。
[0013]通过采用上述方案，在该范围内，使得锂离子便于穿过通孔进入到沉积槽内，且保证集流体整体结构强度。
[0014]在一个实施例中，相邻的两个所述通孔之间的最短距离范围为1μm
‑
50μ m。
[0015]通过采用上述方案，在上述距离范围内，可在保证集流体整体结构强度范围内，设置更多通孔，以提高集流体的比容量。
[0016]在一个实施例中，所述疏锂层的厚度范围为0.1μm
‑
1μm。
[0017]通过采用上述方案，在保证疏锂层的疏锂效果情况下尽量降低疏锂层的厚度，以降低集流体整体体积及重量。
[0018]在一个实施例中，所述疏锂层包括氧化铝或碳粉。
[0019]通过采用上述方案，疏锂层的疏锂效果更好。
[0020]在一个实施例中，所述疏锂层包括碳粉，所述碳粉为无定形碳粉，所述无定形碳粉的密度范围为1mg/cm2‑
5mg/cm2。
[0021]通过采用上述方案，无定形碳粉的密度将影响疏锂层的厚度及疏锂性能，在上述密度范围内，可使得疏锂层在保证疏锂性能情况下减少疏锂层的厚度。
[0022]在一个实施例中，多个所述通孔在所述疏锂层呈阵列状排布。
[0023]通过采用上述方案，阵列状排布的通孔使得锂离子在集流体上可以沉积更为均匀。
[0024]本技术实施例的目的还在于提供一种电池，包括如上述技术方案所述的集流体。
[0025]通过采用上述方案，电池由于锂枝晶的生长导致短路的风险将在一定程度上降低。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1为本技术实施例一提供的集流体的结构示意图；
[0028]图2为图1中A
‑
A处的剖视图；
[0029]图3为本技术实施例一提供的对照实验中对照组和实验组的电池循环测试数据图；
[0030]图4为本技术实施例二提供的集流体的结构示意图；
[0031]图5为图4中B
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B处的结构示意图。
[0032]100
‑
集流体基体；110
‑
沉积槽；200
‑
疏锂层；210
‑
通孔。
具体实施方式
[0033]为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0034]以下结合具体实施例对本技术的具体实现进行更加详细的描述：
[0035]实施例一
[0036]请参阅图1和图2，本技术实施例提供了一种集流体，包括：集流体基体100和疏锂层200，疏锂层200位于集流体基体100用于面向正极片的一侧，疏锂层200设置有多个通孔210，集流体基体100设置有若干沉积槽110，每个沉积槽110均与至少一个通孔210连通。
[0037]具体地，集流体基体100上设置有若干沉积槽110中，若干是指一个或者多个，也即可以在集流体基体100上仅设置有一个沉积槽110，所有的通孔210 均与该沉积槽110连通，也可以是在集流体基体100上设置多个沉积槽110，多个沉积槽110中，各沉积槽110对应连通的通孔210数量可以相同也可以不同，例如可以其中一些沉积槽110中，各沉积槽110仅与一个通孔210连通，而其中另外一些沉积槽110中，各沉积槽110分别连通有两个或两个以上数量的通孔210。
[0038]本实施例提供的集流体可以应用于全结构电池，也可应用于无负极电池。
[0039]全结构电池包括正极片、负极片和隔膜，当将上述集流体应用于全结构电池时，上述集流体应用于负极片，将集流体设置有疏锂层200的一侧面向正极片。由于在集流本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集流体，其特征在于，包括：集流体基体和疏锂层，所述疏锂层位于所述集流体基体的一侧，所述疏锂层设置有多个通孔，所述集流体基体设置有若干沉积槽，每个所述沉积槽均与至少一个所述通孔连通。2.如权利要求1所述的集流体，其特征在于，所述通孔与所述沉积槽的数量相同，一个所述通孔与一个所述沉积槽连通，所述通孔的截面形状与所述沉积槽的截面形状相同。3.如权利要求2所述的集流体，其特征在于，所述通孔为圆孔。4.如权利要求3所述的集流体，其特征在于，所述通孔的直径范围为1μm
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【专利技术属性】
技术研发人员：杨成林，
申请(专利权)人：恒大新能源技术深圳有限公司，
类型：新型
国别省市：