新型复合集流体制造技术

技术编号:40732698 阅读:12 留言:0更新日期:2024-03-22 13:12
本技术公开了一种新型复合集流体,包含基材层、粘结层、金属层、通孔和导电涂层,所述粘结层设置于基材层的两侧,所述粘结层远离基材层的表面上设有金属层,所述通孔贯穿所述金属层、粘结层和基材层,所述导电涂层覆盖所述金属层与通孔表面;其中,基材层为添加了阻燃剂的高分子聚合物,阻燃剂可以有效遏制电池热失控。上述复合集流体能有效避免锂离子电池因短路引起的燃烧和爆炸,进而提升电池的安全性能。同时,通孔的存在能有效降低内阻并减少金属层的质量,从而减轻集流体的重量、提高锂离子电池的能量密度。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及集流体,尤其涉及一种新型复合集流体


技术介绍

1、集流体作为锂离子电池的重要组成部分,承担着电流的收集与传递的任务。常见的商用集流体通常使用铝箔或者铜箔,但铝和铜较大的密度使电池的能量密度较低,不利于电池的减重。同时,纯金属集流体在电池发生内部短路的情况下无法及时切断电流,容易引起电池的热失控,进而导致安全问题。

2、近年来,为提高锂离子电池的安全性和能量密度,集流体从纯金属逐步过渡到复合箔材。目前常用的复合箔材通常采用不导电的聚合物膜作为基底,使用真空蒸镀、电镀等方法在基地两侧覆盖金属层,这种复合箔材具有质量轻、安全性能好和力学性能良好的特点,有效减轻了集流体的重量并提高电池的重量能量密度。

3、尽管设置聚合物基膜,能够一定程度改良电池的能量密度,但是其本身材料不具备阻燃性,同时,常规集流体结构一般呈平面的薄膜状,其结构可进一步优化,以增加重量能量密度。


技术实现思路

1、本技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本技术的一个目的在于提出一种新型复合集流体,能够进一步提升复合集流体的重量能量密度,并改善阻燃性能。

2、本技术的技术方案如下:

3、一种新型复合集流体,包括

4、阻燃基材层,其内填充有阻燃剂;

5、金属层,通过粘结层粘结在阻燃基材层上、下两侧;

6、其中,在金属层的端侧形成局部增厚层,使得集流体形成类似工字型结构。

7、进一步的,还包括通孔,通孔贯穿金属层、粘结层和基材层。

8、进一步的,通孔直径为10nm-2μm。

9、进一步的,在金属层远离粘结层的一侧面设置导电涂层,导电涂层覆盖所述金属层与通孔表面。

10、进一步的,导电涂层厚度为20nm-2μm。

11、进一步的,阻燃基材层的厚度为1-30μm。

12、进一步的,金属层厚度为0.3-5μm。

13、进一步的,粘结层厚度为0.1-2μm。

14、进一步的,局部增厚层厚度不小于1μm。

15、与现有技术相比,本技术中的有益效果:

16、1.添加了阻燃剂的基材层在电池在发生内短路引发热失控时,基材层可以释放阻燃剂来实现快速阻燃自熄,进一步提升电池的安全性能。

17、2.金属层的类工字型设计可以减少金属用量,降低集流体重量,进而提升电池的重量能量密度。同时,类工字型结构还可以使电极片浆料在涂布时更加均匀,从而降低电极片边缘的敷料厚度,能在不影响电极片涂布速度的前提下,减少敷料用量并保证涂布产能。

18、3.通孔的引入有利于锂离子的传播,降低集流体因正反面导电层之间差异所带来的极化影响,有利于减小电芯内阻并减轻集流体质量。同时,导电涂层的涂附进一步降低了电芯的内阻,提升了能量密度。

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【技术保护点】

1.一种新型复合集流体,其特征在于:包括

2.根据权利要求1所述的新型复合集流体,其特征在于:还包括通孔,通孔贯穿金属层、粘结层和基材层。

3.根据权利要求2所述的新型复合集流体,其特征在于:通孔直径为10nm-2μm。

4.根据权利要求2或3所述的新型复合集流体,其特征在于:在金属层远离粘结层的一侧面设置导电涂层,导电涂层覆盖所述金属层与通孔表面。

5.根据权利要求4所述的新型复合集流体,其特征在于:导电涂层厚度为20nm-2μm。

6.根据权利要求4所述的新型复合集流体,其特征在于:阻燃基材层的厚度为1-30μm。

7.根据权利要求4所述的新型复合集流体,其特征在于:金属层厚度为0.3-5μm。

8.根据权利要求4所述的新型复合集流体,其特征在于:粘结层厚度为0.1-2μm。

9.根据权利要求4所述的新型复合集流体,其特征在于:局部增厚层厚度不小于1μm。

【技术特征摘要】

1.一种新型复合集流体,其特征在于:包括

2.根据权利要求1所述的新型复合集流体,其特征在于:还包括通孔,通孔贯穿金属层、粘结层和基材层。

3.根据权利要求2所述的新型复合集流体,其特征在于:通孔直径为10nm-2μm。

4.根据权利要求2或3所述的新型复合集流体,其特征在于:在金属层远离粘结层的一侧面设置导电涂层,导电涂层覆盖所述金属层与通孔表面。

5.根据权利要求4所述的新型复合...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘志康吴明忠伽龙
申请(专利权)人:浙江柔震科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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