【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及新能源电池，特别涉及一种复合集流体及其制备方法、正极极片、负极极片、电池。
技术介绍
1、复合集流体是一种“三明治”结构，参见图1，图1是现有技术中的复合集流体的结构示意图。这种复合集流体包括聚合物高分子内层10(如聚对苯二甲酸乙二醇酯pet材料层、聚丙烯pp材料层或聚酰亚胺pi材料层)；两侧为金属导电层11(如金属铝导电层或金属铜导电层)。这种复合集流体可以做得更薄，可以提升电池空间利用率和安全性能。
2、这种复合集流体由于聚合物高分子层不导电、金属导电层很薄，因此采用这种复合集流体制作而成的电池，其阻抗会增大、内阻高、导电性能不佳。
3、有鉴于此，确有必要提供一种解决上述问题的技术方案。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于：针对现有技术的不足，提供一种复合集流体及其制备方法、正极极片、负极极片、电池，提升电池的导电性能。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、一种复合集流体，包括掺杂导电剂的高聚物基膜，所述高聚物基膜表面镀有一层金属导电层；所述导电剂分散于所述高聚物基膜中与金属导电层形成接触式导电网络。
4、在一些实施例中，所述导电剂为石墨类导电剂；和/或，所述高聚物基膜选自pet基膜、pp基膜、pi基膜中的一种。
5、在一些实施例中，所述石墨类导电剂为碳纳米管，所述碳纳米管管径r取值范围为：0.6nm-15nm。采用碳纳米管作为导电剂，将其分散于高聚物基膜中，在复合集流
6、在一些实施例中，按照质量百分数计所述碳纳米管含量占所述高聚物基膜的2％-6％；和/或，所述碳纳米管管径r取值范围为：0.6nm-6nm。
7、在一些实施例中，所述复合集流体，当所述复合集流体作为正极集流体使用，则所述金属导电层为金属铝导电层；
8、当所述复合集流体作为负极集流体使用，则所述金属导电层为金属铜导电层。
9、本专利技术的目的还在于，提供一种上述复合集流体的制备方法，包括以下步骤：
10、将高聚物材料和导电剂进行熔融共混制得复合高聚物材料；
11、对所述复合高聚物材料进行拉伸处理得到掺杂导电剂的复合高聚物基膜；
12、在所述复合高聚物基膜表面镀一层金属导电层，得到复合集流体。
13、在一些实施例中，将96wt％～98wt％的高聚物材料和2wt％～6wt％的导电剂进行熔融共混制得复合高聚物材料。其中，高聚物材料可先经结晶干燥处理。
14、在对所述复合高聚物材料进行拉伸处理制备掺杂导电剂的复合高聚物基膜过程中，可通过控制拉伸温度、拉伸比和拉伸时间等参数来确保复合高聚物基膜的各项性能达到最佳。
15、在一些实施例中，在对复合高聚物材料进行拉伸处理之后还需对其进行表面处理，制得掺杂导电剂的复合高聚物基膜。表面处理可以采用电晕表面处理、等离子表面处理、或化学表面处理。
16、在一些实施例中，所述将高聚物材料和导电剂进行熔融共混制得复合高聚物材料包括：
17、将高聚物材料和导电剂混合，得到第一混合物；
18、对第一混合物进行加热直至温度上升至250℃-260℃，使所述高聚物材料与导电剂熔融共混均匀，冷却后得到复合高聚物材料。
19、本步骤中当温度上升至250℃-260℃，高聚物材料由固态转为黏流状态，此时将黏流状态的高聚物材料与导电剂进行共混，能够得到高聚物材料与导电剂混合均匀的复合高聚物材料。
20、本专利技术所采用的碳纳米管导电剂(cnt)，属于纤维状导电剂。碳纳米管的导电率高达108s·m-1，大约是金属铜的一万倍，在复合集流体中能较大程度减小复合集流体的阻抗，优化采用这种复合集流体的电池的动力学性能。同时碳纳米管导电剂的管径不同，其对应的导电性能有明显差异，采用使用了这种碳纳米管的复合集流体制作而成的电池导电性能也会不同。
21、采用本专利技术提供的复合集流体的电池电阻变化率，会随着复合集流体的高聚物基膜中掺杂的单壁碳纳米管的含量不同而不同，从而影响电池的倍率性能。
22、本专利技术的目的还在于，提供一种正极极片，所述正极极片包括集流体和覆设于所述集流体上的正极活性材料层；所述集流体为以上所述的复合集流体。
23、本专利技术的目的还在于，提供一种负极极片，所述负极极片包括集流体和覆设于所述集流体上的负极活性材料层；所述集流体为以上所述的复合集流体。
24、本专利技术的目的还在于，提供一种电池，包括正极极片、负极极片、间隔于所述正极极片和所述负极极片之间的隔膜、以及电解液，所述正极极片为以上所述的正极极片，和/或所述负极极片为以上所述的负极极片。
25、相比于现有技术，本专利技术的有益效果在于：
26、本专利技术所提供的复合集流体，由于掺杂有导电剂，导电剂分散于高聚物基膜中与金属导电层之间形成接触式导电网络。使得本专利技术提供的复合集流体相比传统的集流体，既能做得更薄又能改善阻抗；能够提高采用本专利技术提供的复合集流体的电池导电性能和电池动力学。
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1.一种复合集流体，其特征在于，包括掺杂导电剂的高聚物基膜，所述高聚物基膜表面镀有一层金属导电层；所述导电剂分散于所述高聚物基膜中与金属导电层形成接触式导电网络。
2.根据权利要求1所述的复合集流体，其特征在于，所述导电剂为石墨类导电剂；和/或，所述高聚物基膜选自PET基膜、PP基膜、PI基膜中的一种。
3.根据权利要求2所述的复合集流体，其特征在于，所述石墨类导电剂为碳纳米管，所述碳纳米管管径R取值范围为：0.6nm-15nm。
4.根据权利要求3所述的复合集流体，其特征在于，按照质量百分数计所述碳纳米管含量占所述高聚物基膜的2％-6％；和/或，所述碳纳米管管径R取值范围为：0.6-6nm。
5.根据权利要求1至4任一项所述的复合集流体，其特征在于，
6.权利要求1至5任一项所述复合集流体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的复合集流体的制备方法，其特征在于，所述将高聚物材料和导电剂进行熔融共混制得复合高聚物材料包括：
8.一种正极极片，其特征在于，所述正极极片包括集流
9.一种负极极片，其特征在于，所述负极极片包括集流体和覆设于在所述集流体上的负极活性材料层；所述集流体为权利要求1至5任一项所述的复合集流体。
10.一种电池，包括正极极片、负极极片、间隔于所述正极极片和所述负极极片之间的隔膜、以及电解液，其特征在于，所述正极极片为权利要求8所述的正极极片，和/或，所述负极极片为权利要求9所述的负极极片。
...【技术特征摘要】
1.一种复合集流体，其特征在于，包括掺杂导电剂的高聚物基膜，所述高聚物基膜表面镀有一层金属导电层；所述导电剂分散于所述高聚物基膜中与金属导电层形成接触式导电网络。
2.根据权利要求1所述的复合集流体，其特征在于，所述导电剂为石墨类导电剂；和/或，所述高聚物基膜选自pet基膜、pp基膜、pi基膜中的一种。
3.根据权利要求2所述的复合集流体，其特征在于，所述石墨类导电剂为碳纳米管，所述碳纳米管管径r取值范围为：0.6nm-15nm。
4.根据权利要求3所述的复合集流体，其特征在于，按照质量百分数计所述碳纳米管含量占所述高聚物基膜的2％-6％；和/或，所述碳纳米管管径r取值范围为：0.6-6nm。
5.根据权利要求1至4任一项所述的复合集流体，其特征在于，
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【专利技术属性】
技术研发人员：龙银珍，黄波，罗敬，高云雷，于子龙，陈杰，杨洁，齐东方，郑明清，
申请(专利权)人：浙江锂威能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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