【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及到新能源领域中的锂离子电池，具体的说是一种锂离子电池负极用复合集流体、制作方法及电池。
技术介绍
1、现有技术中，锂离子电池的集流体一般都是采用铝箔和铜箔，不仅造价昂贵，而且更主要的是，由于铝箔和铜箔属于金属，但是其上涂覆的正极材料或负极材料基本上都是无机材料，这就导致需要使用大量的粘接剂来保证铝箔或铜箔与无机材料的结合，而且由于粘接剂的质量问题、以及弯折问题、加工质量等因素的影响因素，会使金属集流体上粘附的正极材料或负极材料与其脱离，导致正负极的内阻增大。
2、随着科技发展，可穿戴电子设备以及可弯折显示屏等都属于热门研究方向，而与其匹配的能源供给，比如锂离子电池，也应该具备良好的柔韧性和可弯折性，但是对于现有的以铝箔和铜箔作为集流体的锂离子电池来说，这两者不仅厚重，而且柔韧性和可弯折性很差，经过多次弯折后，很容易使金属集流体与其表面的正负极材料发生脱离，导致内阻增大，发热严重，从而影响使用寿命。
3、虽然现有技术中已经有采用高分子复合材料制作集流体，来解决金属集流体的柔韧性和可弯折性差的问题，但是由于现有生产设备是用来生产金属集流体的，若想转型生产复合材料集流体，则会面临购买或研发相关技术、招聘和培训相关技术人才、现有技术人员的更换、淘汰现有的金属集流体生产设备、设计或购买新的生产设备、更换原材料供应商等一系列难题和纠纷，导致转型成本极大。
技术实现思路
1、为了解决现有金属集流体与负极材料存在的粘接不牢固、多次弯折导致内阻增大的问题，本专利
2、本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种锂离子电池负极用复合集流体，由具有孔结构的金属箔层作为基底、在金属箔层的上下表面分别涂覆混合材料后加工形成将金属箔层上下两表面包覆的交联层以及涂覆在交联层表面的导电涂料层构成。
3、作为上述锂离子电池用复合集流体的一种优化方案，所述金属箔层的厚度不超过15μm，每个交联层的厚度为3-5μm，每个导电涂料层的厚度为5-10μm。
4、作为上述锂离子电池用复合集流体的另一种优化方案，所述具有孔结构的金属箔层是指，在金属箔上加工出若干贯穿其厚度方向的贯穿孔ⅰ，这些贯穿孔ⅰ在涂覆混合材料时，被混合材料填充，并在加工后形成连接交联层的连接点，进而使交联层在连接为一体的同时，与金属箔层紧密连接。
5、作为上述锂离子电池用复合集流体的另一种优化方案，所述金属箔层上还分布有若干贯穿孔ⅱ，这些贯穿孔ⅱ在涂覆混合材料时被模具封堵，并在涂覆导电涂料层时打开，从而使涂覆的导电涂料能够填充到这些贯穿孔ⅱ内，从而形成连通两个导电涂料层的电联通道。
6、作为上述锂离子电池用复合集流体的另一种优化方案，所述贯穿孔ⅰ的形状为菱形，相邻两条边所形成的锐角为20-60°，任意相邻的四个贯穿孔ⅰ的中心在金属箔层上排列形成菱形，且相邻四个贯穿孔ⅰ所围成菱形的中心分布有一个贯穿孔ⅱ，贯穿孔ⅱ的形状为圆形或椭圆形。
7、作为上述锂离子电池用复合集流体的另一种优化方案，所述金属箔层的表面分布若干长度不一的凸起，且部分凸起的顶端延伸至导电涂料层内，部分凸起的顶端延伸至交联层内，从而在交联层和导电涂料层内形成锚固基点。
8、作为上述锂离子电池用复合集流体的另一种优化方案，制成所述交联层的混合材料，由80-100重量份的聚丙烯、20-30重量份的复合交联剂、35-50重量份的粘接剂、30-40重量份的分散剂、10-15重量份的增稠剂和780-835重量份的溶剂组成，所述粘接剂为聚丙烯酸，分散剂为n-甲基吡咯烷酮，增稠剂为羧甲基纤维素钠，溶剂为二甲基甲酰胺，所述复合交联剂由炭黑、磷酸锂和多孔陶瓷粉末以5:1:10的质量比组成，且所用的多孔陶瓷粉末中，孔隙率为50-70％，孔尺寸为50-100μm。
9、作为上述锂离子电池用复合集流体的另一种优化方案，所述导电涂料层由导电石墨、石墨烯和二甲基甲酰胺以8-10:2-5:100的质量比混合形成的导电浆料涂覆后烘干而成。
10、上述锂离子电池负极用复合集流体的制作方法，包括如下步骤：
11、1)取金属箔在其表面加工出贯穿其厚度方向的孔结构；
12、所述孔结构包括，呈菱形排布在金属箔表面的贯穿孔ⅰ，以及处于四个贯穿孔ⅰ所围成菱形中心的贯穿孔ⅱ，且贯穿孔ⅱ的孔径大于贯穿孔ⅰ的孔径；
13、2)配制形成交联层的混合材料，并将其涂覆在具有孔结构的金属箔上下两表面；
14、在涂覆时，利用模具将贯穿孔ⅱ堵塞，将贯穿孔ⅰ暴露，从而使混合材料能够将每一个贯穿孔ⅰ充满，并使金属箔上下表面的混合材料层通过这些贯穿孔ⅰ连为一体；
15、3)保持真空条件下，以200-220℃、3-5mpa的压力将金属箔上下表面涂覆的混合材料压制成上下两个厚度为3-5μm的交联层；
16、4)取出模具后，使贯穿孔ⅱ暴露出来，之后再利用导电浆料涂覆在交联层的表面，并在烘干后形成导电涂料层，从而完成复合集流体的制作；
17、在涂覆导电浆料时，使导电浆料填充每一个贯穿孔ⅱ，从而使上下两个表面的导电涂料层连接为一体。
18、一种锂离子电池，所述锂离子电池的负极具有上述的复合集流体。
19、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
20、1)本专利技术以孔结构的金属箔层为基底，涂覆特殊材料的交联层和导电涂料层，从而构成复合集流体，该复合集流体以孔结构的金属箔层为基底，提高了复合集流体的机械强度，而孔结构的存在，能够使交联层和导电涂料层与金属箔层紧密结合在一起，大大提升了结合强度，有效防止在反复弯折后产生脱离的情况，而特殊成分的交联层，能够与导电涂料层紧密结合，相比较于导电涂料层与金属集流体的直接粘接来说，结合强度更高；
21、2)本专利技术以孔结构的金属箔层为基底，还能够在产生发热膨胀后向内收缩，从而降低其外部膨胀尺寸，减弱其对交联层以及导电涂料层的膨胀张力，尽可能降低其内部脱离的几率；
22、3)本专利技术金属箔层上的孔结构分为两种，分别为贯穿孔ⅰ和贯穿孔ⅱ，不仅节省了金属的用量，减轻了重量以及金属用量，而且更重要的是贯穿孔ⅰ的存在，能够使交联层穿过这些贯穿孔ⅰ连为一体，作为锚固节点将金属箔层紧密结合固定，而贯穿孔ⅱ的存在，能够使导电涂料层穿过这些贯穿孔ⅱ连为一体，在完成上下层电连接的同时，还起到锚固节点的作用，使导电涂料层、交联层与金属箔层连接为一体；
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1.一种锂离子电池负极用复合集流体，其特征在于：由具有孔结构的金属箔层(1)、包覆金属箔层(1)上下表面的交联层(2)以及在交联层(2)表面的导电涂料层(3)构成。
2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池负极用复合集流体，其特征在于：所述金属箔层(1)的厚度不超过15μm，每个交联层(2)的厚度为3-5μm，每个导电涂料层(3)的厚度为5-10μm。
3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池负极用复合集流体，其特征在于：所述具有孔结构的金属箔层(1)是指，在金属箔层(1)上具有若干贯穿其厚度方向的贯穿孔Ⅰ(101)，所述交联层(2)通过所述贯穿孔Ⅰ(101)连接为一体。
4.根据权利要求3所述的一种锂离子电池负极用复合集流体，其特征在于：所述金属箔层(1)上还具有若干贯穿其厚度方向的贯穿孔Ⅱ(102)，所述导电涂料层(3)通过所述贯穿孔Ⅱ(102)连接为一体。
5.根据权利要求4所述的一种锂离子电池负极用复合集流体，其特征在于：所述贯穿孔Ⅰ(101)的形状为菱形，相邻两条边所形成的锐角为20-60°，任意相邻的四个贯穿孔Ⅰ(101)的
6.根据权利要求1所述的一种锂离子电池负极用复合集流体，其特征在于：所述金属箔层(1)的表面分布若干长度不一的凸起(103)，且部分凸起(103)的顶端延伸至导电涂料层(3)内，部分凸起(103)的顶端延伸至交联层(2)内，从而在交联层(2)和导电涂料层(3)内形成锚固基点。
7.一种用于制备如权利要求1-6任一项所述的一种锂离子电池负极用复合集流体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述混合材料由80-100重量份的聚丙烯、20-30重量份的复合交联剂、35-50重量份的粘接剂、30-40重量份的分散剂、10-15重量份的增稠剂和780-835重量份的溶剂组成，所述粘接剂为聚丙烯酸，分散剂为N-甲基吡咯烷酮，增稠剂为羧甲基纤维素钠，溶剂为二甲基甲酰胺，所述复合交联剂由炭黑、磷酸锂和多孔陶瓷粉末以5:1:10的质量比组成，且所用的多孔陶瓷粉末中，孔隙率为50-70％，孔尺寸为50-100μm。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述导电浆料由导电石墨、石墨烯和二甲基甲酰胺以8-10:2-5:100的质量比混合形成制成。
10.一种锂离子电池，其特征在于：所述锂离子电池的负极具有如权利要求1-6所述的复合集流体。
...【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池负极用复合集流体，其特征在于：由具有孔结构的金属箔层(1)、包覆金属箔层(1)上下表面的交联层(2)以及在交联层(2)表面的导电涂料层(3)构成。
2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池负极用复合集流体，其特征在于：所述金属箔层(1)的厚度不超过15μm，每个交联层(2)的厚度为3-5μm，每个导电涂料层(3)的厚度为5-10μm。
3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池负极用复合集流体，其特征在于：所述具有孔结构的金属箔层(1)是指，在金属箔层(1)上具有若干贯穿其厚度方向的贯穿孔ⅰ(101)，所述交联层(2)通过所述贯穿孔ⅰ(101)连接为一体。
4.根据权利要求3所述的一种锂离子电池负极用复合集流体，其特征在于：所述金属箔层(1)上还具有若干贯穿其厚度方向的贯穿孔ⅱ(102)，所述导电涂料层(3)通过所述贯穿孔ⅱ(102)连接为一体。
5.根据权利要求4所述的一种锂离子电池负极用复合集流体，其特征在于：所述贯穿孔ⅰ(101)的形状为菱形，相邻两条边所形成的锐角为20-60°，任意相邻的四个贯穿孔ⅰ(101)的中心在金属箔层(1)上排列形成菱形，且相邻四个贯穿孔ⅰ(101)所围成菱形的中心分布有一个贯穿孔ⅱ(102)，贯穿孔ⅱ(102)的形状为圆形或椭圆形。
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