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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及二次电池,尤其涉及一种集流体及制备方法、电极极片、二次电池以及用电装置。
技术介绍
1、集流体作为二次电池的基础组成部件之一,其对电池的性能具有重要影响。随着二次电池研究的不断深入,高强度的集流体应运而生。集流体强度的提高可以在电池加工过程中使集流体保持更为稳定的结构,但是传统的高强度集流体的极化程度较大,进而制约了电池性能的进一步提高。
技术实现思路
1、本申请提供一种集流体,包括第一区域和第二区域,第一区域和第二区域相接触,第一区域的厚度大于第二区域的厚度,集流体的整体的抗拉强度满足不小于500mpa。
2、上述集流体中,通过对高强度集流体的结构进行设计,使第一区域的厚度大于第二区域的厚度,可以相应减小第一区域的内阻,提高第一区域的导电流能力,降低高强度集流体的极化程度,进而可以改善电池的性能。
3、在一些实施方式中,所述第一区域的厚度t1和所述第二区域的厚度t2满足:a≤t2/t1≤0.99,其中,a为第一区域的宽度与第二区域的宽度的比值。
4、在一些实施方式中,所述第一区域的厚度t1和所述第二区域的厚度t2满足:0.67≤t2/t1≤0.9。
5、在一些实施方式中,所述第一区域的延展率ρ1与所述第二区域的延展率ρ2满足:b≤ρ1/ρ2≤10,其中,b为所述第一区域的厚度和所述第二区域的厚度之比。
6、在一些实施方式中,所述第二区域的厚度为3μm~20μm。
7、在一些实施方式中,所述第二区域的
8、在一些实施方式中,所述第一区域的厚度为3μm~30μm。
9、在一些实施方式中,所述第一区域的厚度为4.5μm~17μm。
10、在一些实施方式中,所述集流体的材料包括镍、铁以及不锈钢中的至少一种。
11、在一些实施方式中,所述不锈钢包括镍铁合金。
12、在一些实施方式中,所述镍铁合金中镍和铁的质量比为(2~3):(2~3)。
13、在一些实施方式中,所述集流体还包括过渡区,所述过渡区的两端分别与所述第一区域和所述第二区域连接。
14、在一些实施方式中,在沿所述第一区域至所述第二区域的方向上,所述过渡区的长度为2mm~10mm。
15、在一些实施方式中,在沿所述第一区域至所述第二区域的方向上,所述过渡区的厚度逐渐减小。
16、在一些实施方式中,所述过渡区的最大厚度与所述第一区域靠近所述过渡区的一端的厚度相等,所述过渡区的最小厚度与所述第二区域靠近所述过渡区的一端的厚度相等。
17、本申请还提供一种集流体的制备方法,包括如下步骤:
18、选择集流体的材料,所述集流体的材料的抗拉强度满足不小于500mpa;
19、将所述集流体的材料配置成电镀液,采用电镀的方式通过所述电镀液在电镀承载件上的预设位置形成第一区域和第二区域,其中,控制所述第一区域和所述第二区域相接触,并且控制所述第一区域的厚度大于所述第二区域的厚度;
20、将电镀形成的产品与所述电镀承载件分离。
21、在一些实施方式中,所述控制所述第一区域的厚度大于所述第二区域的厚度时,通过调整电镀的电流密度来调整所述第一区域和所述第二区域的厚度。
22、本申请还提供一种电极极片,包括上述集流体,以及活性膜层,所述第二区域的至少一个表面之上设置有所述活性膜层。
23、在一些实施方式中,所述活性膜层延伸至所述第一区域的部分表面。
24、在一些实施方式中,在沿所述第一区域至所述第二区域的方向上,所述活性膜层的长度l1与所述第二区域的长度l2满足:l1-l2≥0.5mm。
25、在一些实施方式中,0.5mm≤l1-l2≤15mm。
26、在一些实施方式中,所述集流体还包括过渡区,所述过渡区的两端分别与所述第一区域和所述第二区域连接;在沿所述第一区域至所述第二区域的方向上,所述活性膜层的长度l1、所述第二区域的长度l2以及所述过渡区的长度l3满足:0<l1-l2-l3≤1mm。
27、在一些实施方式中,在沿所述第一区域至所述第二区域的方向上,所述过渡区的长度为2mm~10mm。
28、在一些实施方式中,在沿所述第一区域至所述第二区域的方向上,所述过渡区的厚度逐渐减小。
29、在一些实施方式中,所述过渡区的最大厚度与所述第一区域靠近所述过渡区的一端的厚度相等,所述过渡区的最小厚度与所述第二区域靠近所述过渡区的一端的厚度相等。
30、本申请还提供一种二次电池,其正极极片和/或负极极片选自上述电极极片。
31、在一些实施方式中,所述负极极片的活性膜层包括石墨、软炭、硬炭、硅基材料、锡基材料以及钛酸锂中的至少一种。
32、在一些实施方式中,所述负极极片的活性膜层包括石墨和硅基材料,可选地,石墨和硅基材料的质量比为(3~5):1。
33、在一些实施方式中,所述正极极片的活性膜层包括锂镍钴氧化物、锂锰钴氧化物、锂镍锰氧化物、锂镍钴锰氧化物以及锂镍钴铝氧化物中的至少一种。
34、本申请还提供一种用电装置,包括上述二次电池。
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1.一种集流体,其特征在于,包括第一区域和第二区域,所述第一区域和所述第二区域相接触,所述第一区域的厚度大于所述第二区域的厚度,所述集流体的整体的抗拉强度满足不小于500MPa。
2.根据权利要求1所述的集流体,其特征在于,所述第一区域的厚度T1和所述第二区域的厚度T2满足:a≤T2/T1≤0.99,其中,a为所述第一区域的宽度与所述第二区域的宽度的比值;
3.根据权利要求1所述的集流体,其特征在于,所述第一区域的延展率ρ1与所述第二区域的延展率ρ2满足:b≤ρ1/ρ2≤10,其中,b为所述第一区域的厚度和所述第二区域的厚度之比。
4.根据权利要求1所述的集流体,其特征在于,所述第二区域的厚度为3μm~20μm;
5.根据权利要求4所述的集流体,其特征在于,所述第一区域的厚度为3μm~30μm;
6.根据权利要求1所述的集流体,其特征在于,所述集流体的材料包括镍、铁以及不锈钢中的至少一种;
7.根据权利要求1~6中任一项所述的集流体,其特征在于,还包括过渡区,所述过渡区的两端分别与所述第一区域和所述第二区域连
8.根据权利要求7所述的集流体,其特征在于,所述过渡区满足以下特征(1)~(2)中的至少一个:
9.一种集流体的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
10.根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于,所述控制所述第一区域的厚度大于所述第二区域的厚度时,通过调整电镀的电流密度来调整所述第一区域和所述第二区域的厚度。
11.一种电极极片,其特征在于,包括权利要求1~6中任一项所述的集流体,以及活性膜层,所述第二区域的至少一个表面之上设置有所述活性膜层。
12.根据权利要求11所述的电极极片,其特征在于,所述活性膜层延伸至所述第一区域的部分表面。
13.根据权利要求12所述的电极极片,其特征在于,在沿所述第一区域至所述第二区域的方向上,所述活性膜层的长度L1与所述第二区域的长度L2满足:L1-L2≥0.5mm;
14.根据权利要求11~13中任一项所述的电极极片,其特征在于,所述集流体还包括过渡区,所述过渡区的两端分别与所述第一区域和所述第二区域连接;在沿所述第一区域至所述第二区域的方向上,所述活性膜层的长度L1、所述第二区域的长度L2以及所述过渡区的长度L3满足:0<L1-L2-L3≤1mm。
15.根据权利要求14所述的电极极片,其特征在于,所述过渡区满足以下特征(1)~(2)中的至少一个:
16.一种二次电池,其特征在于,其正极极片和/或负极极片选自权利要求11~15中任一项所述的电极极片。
17.根据权利要求16所述的二次电池,其特征在于,所述负极极片的活性膜层包括石墨、软炭、硬炭、硅基材料、锡基材料以及钛酸锂中的至少一种;
18.根据权利要求16~17中任一项所述的二次电池,其特征在于,所述正极极片的活性膜层包括锂镍钴氧化物、锂锰钴氧化物、锂镍锰氧化物、锂镍钴锰氧化物以及锂镍钴铝氧化物中的至少一种。
19.一种用电装置,其特征在于,包括权利要求16~18中任一项所述的二次电池。
...【技术特征摘要】
1.一种集流体,其特征在于,包括第一区域和第二区域,所述第一区域和所述第二区域相接触,所述第一区域的厚度大于所述第二区域的厚度,所述集流体的整体的抗拉强度满足不小于500mpa。
2.根据权利要求1所述的集流体,其特征在于,所述第一区域的厚度t1和所述第二区域的厚度t2满足:a≤t2/t1≤0.99,其中,a为所述第一区域的宽度与所述第二区域的宽度的比值;
3.根据权利要求1所述的集流体,其特征在于,所述第一区域的延展率ρ1与所述第二区域的延展率ρ2满足:b≤ρ1/ρ2≤10,其中,b为所述第一区域的厚度和所述第二区域的厚度之比。
4.根据权利要求1所述的集流体,其特征在于,所述第二区域的厚度为3μm~20μm;
5.根据权利要求4所述的集流体,其特征在于,所述第一区域的厚度为3μm~30μm;
6.根据权利要求1所述的集流体,其特征在于,所述集流体的材料包括镍、铁以及不锈钢中的至少一种;
7.根据权利要求1~6中任一项所述的集流体,其特征在于,还包括过渡区,所述过渡区的两端分别与所述第一区域和所述第二区域连接。
8.根据权利要求7所述的集流体,其特征在于,所述过渡区满足以下特征(1)~(2)中的至少一个:
9.一种集流体的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
10.根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于,所述控制所述第一区域的厚度大于所述第二区域的厚度时,通过调整电镀的电流密度来调整所述第一区域和所述第二区域的厚度。
11.一种电极...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘桓基,武龙胜,吴李力,孙信,金海族,
申请(专利权)人:宁德时代新能源科技股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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