【技术实现步骤摘要】
本公开涉及新能源电池，具体涉及一种集流体、集流体制备方法以及包含该集流体的电池。
技术介绍
1、本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
2、随着新能源汽车的快速增长，动力电池已经逐步向高能量密度、超级快充以及极致安全等多维度发展。为了提升锂离子电池的安全性与能量密度，研究人员从材料端以及设计端都做了许多探索。近年来，复合集流体作为既可以提高能量密度，又可以改善安全的一种新型材料受到了众多研究人员的青睐。该复合集流体相较于传统集流体的区别在于，将超薄的金属层采用电镀或者蒸镀的方式沉积在聚合物基膜表面，用轻质的聚合物膜材料取代重量更大的金属箔材，在实现金属集流体作为汇集电子作用的同时，可极大地降低整体的重量。并且，这种三明治结构的新型集流体，由于中间聚合物层具有较高的延伸率，在集流体受到外物刺穿时，金属层可实现局部断裂，避免大面积热失控，提高安全性。
3、然而，这种复合集流体两侧表面的金属层不相互导通，在制备锂离子电池的过程中，在焊接极耳时需要增加起导通作用的常规金属转接模块，整个电池的电阻明显增大，影响电池功率性能。因此在复合集流体的开发过程中，在保证复合集流体起到安全改善作用的同时，如何解决因为使用复合集流体导致的内阻增大问题，成为研究人员重点关注的方向。
4、现有的方法中提供了一种复合集流体，通过构建聚合物层与导电网形成相互贯通的结构，使金属层与复合基体中的导电网相接触，实现了上下金属层之间的相互导通，可降低整体电池的内阻。虽然该方案改善了电池整体的内阻，但
技术实现思路
1、本公开为了解决上述问题，提出了一种集流体、集流体制备方法以及包含该集流体的电池，提供一种含核壳结构微球的多孔复合集流体，降低电池整体内阻，又同时保持复合集流体改善针刺安全的效果，引入低熔点聚合物，考虑加热安全，可在加热过程中，实现阻断效果，改善电池加热安全。
2、根据一些实施例，本公开采用如下技术方案：
3、一种集流体，包括聚合物基膜以及沉积在聚合物基膜上下表面的金属层，所述金属层表面设置有贯穿整个聚合物基膜的孔洞结构，所述孔洞结构中填充由粘结剂和核壳结构微球组成的混合材料，并将所述混合材料涂覆整个金属层；
4、所述核壳结构微球包括核芯和壳层，所述核芯为低熔点聚合物材料，所述壳层为多孔导电材料，复合集流体上下表面的金属层通过孔洞结构中的导核壳结构微球相连，实现电子导通。
5、进一步地，所述孔洞结构的孔径为0.01mm～1mm，平均孔密度为1个/cm2～10个/cm2。
6、进一步地，所述低熔点聚合物材料的熔点控制在100-150℃，壳层为多孔导电材料，多孔导电材料包括导电碳黑、碳管或者石墨烯。
7、进一步地，低熔点聚合物材料为聚乙烯微球或者聚丙烯微球，所述粘结剂为聚偏二氟乙烯或者聚乙烯醇。
8、根据一些实施例，本公开采用如下技术方案：
9、一种集流体的制备方法，核壳结构微球的制备过程为：将低熔点聚合物材料置于蒸镀设备中，使用金属铝源蒸镀方法，加入引发剂，使低熔点聚合物材料表面聚合，在低熔点聚合物材料表面蒸镀一层金属铝，得到核壳结构微球，将所制备的核壳结构微球与粘结剂按98.5％：1.5％的比例混合，填充于多孔复合集流体中，得到含核壳结构微球的多孔复合集流体孔洞结构。
10、进一步地，将所制备的核壳结构微球与粘结剂按98.5％：1.5％的比例混合的混合材料涂覆整个金属层，得到含核壳结构微球的多孔复合集流体。
11、进一步地，该金属铝层厚度控制在1um。
12、根据一些实施例，本公开采用如下技术方案：
13、一种包含集流体的电池，包括正极极片、负极极片以及如权利要求1-4任一项所述的集流体。
14、进一步地，正极极片的制备过程为：将聚偏氟乙烯、导电剂和正极材料按设定质量比，依次加入到n-甲基吡咯烷酮中，充分搅拌混合均匀，将浆料涂布在集流体表面，烘干、冷压、冲切制得正极极片。
15、进一步地，负极极片的制备过程为：将羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶乳液、导电剂和石墨按设定质量比，依次加入到去离子水中，充分搅拌混合均匀，将浆料涂布在铜箔集流体上，烘干、冷压、冲切制得负极极片。
16、与现有技术相比，本公开的有益效果为：
17、本公开提供的含核壳结构微球的多孔复合集流体，既可以降低电池整体内阻，又同时保持复合集流体改善针刺安全的效果，并且对于加热安全，由于低熔点聚合物的引入，可在加热过程中，可很好的实现阻断效果，改善电池加热安全。
18、本公开将低熔点聚合物材料应用于复合集流体，由于其在较低温度(100-150℃)熔融，可阻断和分离活性物质层，避免大面积失控，在针刺安全的同时，可改善加热安全；引入导电核壳材料，使复合集流体两个表面的金属层实现电子导通，降低电池整体的内阻；导电壳材料和低熔点电子绝缘材料的协同下，在不降低针刺安全改善效果的前提下，可极大地降低电池内阻，并且改善电池的加热安全。
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1.一种集流体，其特征在于，包括聚合物基膜以及沉积在聚合物基膜上下表面的金属层，所述金属层表面设置有贯穿整个聚合物基膜的孔洞结构，所述孔洞结构中填充由粘结剂和核壳结构微球组成的混合材料，并将所述混合材料涂覆整个金属层；
2.如权利要求1所述的一种集流体，其特征在于，所述孔洞结构的孔径为0.01mm～1mm，平均孔密度为1个/cm2～10个/cm2。
3.如权利要求1所述的一种集流体，其特征在于，所述低熔点聚合物材料的熔点控制在100-150℃，壳层为多孔导电材料，多孔导电材料包括导电碳黑、碳管或者石墨烯。
4.如权利要求1所述的一种集流体，其特征在于，低熔点聚合物材料为聚乙烯微球或者聚丙烯微球，所述粘结剂为聚偏二氟乙烯或者聚乙烯醇。
5.基于权利要求1-4任一项所述的一种集流体的制备方法，其特征在于，核壳结构微球的制备过程为：将低熔点聚合物材料置于蒸镀设备中，使用金属铝源蒸镀方法，加入引发剂，使低熔点聚合物材料表面聚合，在低熔点聚合物材料表面蒸镀一层金属铝，得到核壳结构微球，将所制备的核壳结构微球与粘结剂按98.5％：1.5％的比例
6.如权利要求5所述的一种集流体的制备方法，其特征在于，将所制备的核壳结构微球与粘结剂按98.5％：1.5％的比例混合的混合材料涂覆整个金属层，得到含核壳结构微球的多孔复合集流体。
7.如权利要求5所述的一种集流体的制备方法，其特征在于，该金属铝层厚度控制在1um。
8.一种包含集流体的电池，其特征在于，包括正极极片、负极极片以及如权利要求1-4任一项所述的集流体。
9.如权利要求8所述的一种包含集流体的电池，其特征在于，正极极片的制备过程为：将聚偏氟乙烯、导电剂和正极材料按设定质量比，依次加入到N-甲基吡咯烷酮中，充分搅拌混合均匀，将浆料涂布在集流体表面，烘干、冷压、冲切制得正极极片。
10.如权利要求8所述的一种包含集流体的电池，其特征在于，负极极片的制备过程为：将羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶乳液、导电剂和石墨按设定质量比，依次加入到去离子水中，充分搅拌混合均匀，将浆料涂布在铜箔集流体上，烘干、冷压、冲切制得负极极片。
...【技术特征摘要】
1.一种集流体，其特征在于，包括聚合物基膜以及沉积在聚合物基膜上下表面的金属层，所述金属层表面设置有贯穿整个聚合物基膜的孔洞结构，所述孔洞结构中填充由粘结剂和核壳结构微球组成的混合材料，并将所述混合材料涂覆整个金属层；
2.如权利要求1所述的一种集流体，其特征在于，所述孔洞结构的孔径为0.01mm～1mm，平均孔密度为1个/cm2～10个/cm2。
3.如权利要求1所述的一种集流体，其特征在于，所述低熔点聚合物材料的熔点控制在100-150℃，壳层为多孔导电材料，多孔导电材料包括导电碳黑、碳管或者石墨烯。
4.如权利要求1所述的一种集流体，其特征在于，低熔点聚合物材料为聚乙烯微球或者聚丙烯微球，所述粘结剂为聚偏二氟乙烯或者聚乙烯醇。
5.基于权利要求1-4任一项所述的一种集流体的制备方法，其特征在于，核壳结构微球的制备过程为：将低熔点聚合物材料置于蒸镀设备中，使用金属铝源蒸镀方法，加入引发剂，使低熔点聚合物材料表面聚合，在低熔点聚合物材料表面蒸镀一层金属铝，得到核壳结构微球，将所制备的核壳结构微球与粘结剂按98.5％：...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈先金，张传健，黄海旭，何欢，
申请(专利权)人：安徽得壹能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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