System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 复合集流体、复合极片、锂电池,以及制备方法技术_技高网

复合集流体、复合极片、锂电池,以及制备方法技术

技术编号:44325877 阅读:2 留言:0更新日期:2025-02-18 20:34
本公开提供了一种复合集流体、复合极片、锂电池以及制备方法,复合集流体包括聚合物复合层和导电层,所述导电层位于所述聚合物复合层的至少一侧,所述聚合物复合层包括聚合物基片和交联层,所述交联层由交联聚合物涂覆于所述聚合物基片的至少一个表面生成,且所述交联层位于所述导电层和所述聚合物基片之间,所述交联层用于增强所述聚合物基片的热稳定性;其中,所述交联聚合物至少由交联剂、稳定剂以及光引发剂发生交联聚合反应得到,所述交联剂用于增强所述导电层和所述聚合物基片之间的结合力,所述稳定剂包括至少两类反应物,所述稳定剂用于反应后增强聚合物基片的热稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及电池领域,具体而言,涉及一种复合集流体、复合极片、锂电池以及制备方法。


技术介绍

1、集流体是锂离子电池的重要组成部件之一,作用是承载活性物质,收集和传导电子。理想的锂离子电池集流体应满足:电导性高、化学与电化学稳定性好、机械强度高、与电极活性物质的兼容性和结合力好、廉价易得、质量轻等特点。传统集流体一般以铝箔为正极集流体,铜箔为负极集流体。但是,铜箔、铝箔难以满足人们对锂离子电池集流体越来越高的性能要求。为改善集流体性能,人们研发了复合集流体。与传统金属箔相比,复合集流体具有导电性高、成本低,质量轻的优点。

2、然而,现有的复合集流体各层之间附着力低,不稳定,存在遇热容易剥离或脱落的风险,进而影响电池的能量密度,影响电池的性能。


技术实现思路

1、鉴于上述技术问题,本公开提供一种复合集流体、复合极片、锂电池以及制备方法,以解决或至少缓解上述复合集流体、复合极片以及锂电池中存在的至少一个技术问题。

2、根据本公开的具体实施方式,本公开提供了一种复合集流体,包括聚合物复合层和导电层,所述导电层位于所述聚合物复合层的至少一侧,

3、所述聚合物复合层包括聚合物基片和交联层,所述交联层由交联聚合物涂覆于所述聚合物基片的至少一个表面生成,且所述交联层位于所述导电层和所述聚合物基片之间,所述交联层用于增强所述聚合物基片的热稳定性;

4、其中,所述交联聚合物至少由交联剂、稳定剂以及光引发剂发生交联聚合反应得到,所述交联剂用于增强所述导电层和所述聚合物基片之间的结合力,所述稳定剂包括至少两类反应物,所述稳定剂用于反应后增强聚合物基片的热稳定性。

5、在一些实施例中,所述稳定剂包括:丙烯酸或者丙烯酸类衍生物,以及异氰酸酯或者异氰酸酯类衍生物,其中异氰酸酯或者异氰酸酯类衍生物与所述交联剂的反应物用于增强所述聚合物基片的热稳定性。

6、在一些实施例中,所述稳定剂占所述交联聚合物质量百分比为1%-10%。

7、在一些实施例中,所述丙烯酸或者丙烯酸类衍生物占所述交联聚合物质量百分比为0.5%-5%;且所述异氰酸酯或者异氰酸酯类衍生物占所述交联聚合物质量百分比为0.5%-5%。

8、在一些实施例中,所述交联剂包括以下至少之一:亚甲基丁二酸、柠康酸,中康酸,2-亚甲基丁二酸,丁二酸。

9、在一些实施例中,所述交联剂占所述交联聚合物质量百分比为1%-5%。

10、在一些实施例中,所述光引发剂包括以下至少之一:二苯基-(2,4,6-三甲基苯甲酰)氧磷、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮,1-羟基环己基苯基甲酮,苯甲酰甲酸甲酯。

11、在一些实施例中,所述光引发剂占所述交联剂的质量百分比为1%-5%。

12、在一些实施例中,所述聚合物复合层的厚度为2.1~13μm,其中,所述聚合物基片的厚度为2~12μm,所述交联层的厚度为0.1~1μm。

13、在一些实施例中,所述导电层包括导电材料层和过渡层,所述过渡层位于所述导电材料层的靠近所述交联层的一侧,用于增强所述导电材料层和所述交联层的结合力。

14、在一些实施例中,所述过渡层的材料包括金属氧化物。

15、在一些实施例中,所述复合集流体为正极复合集流体,所述导电材料层包括铝,所述正极复合集流体的纵向抗拉强度md≥240mpa,横向抗拉强度td≥200mpa;或者,

16、所述复合集流体为负极复合集流体,所述导电材料层包括铜,所述负极复合集流体的纵向抗拉强度md≥220mpa,横向抗拉强度td≥180mpa。

17、在一些实施例中,所述复合集流体还包括覆盖层,所述覆盖层位于所述导电材料层远离所述聚合物基片的一侧。

18、在一些实施例中,所述导电层对称地设置于所述聚合物复合层的两侧,其中,交联层对称地涂覆于所述聚合物基片的两侧;过渡层对称地设置于所述交联层的两侧;导电材料层对称地设置于所述过渡层的两侧;

19、所述覆盖层对称地设置于所述导电层的两侧。

20、在一些实施例中,所述导电层的厚度为0.11~1.6μm,,其中,所述过渡层的厚度为0.01~0.1μm,所述导电材料层的厚度为0.1~1.5μm。

21、在一些实施例中,所述聚合物复合层与所述导电层之间的粘结力大于等于5.0n/15mm小于等于10n/15mm。

22、在一些实施例中,所述聚合物基片为双向拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯(bopet)膜或双向拉伸聚丙烯(bopp)膜。

23、根据本公开的具体实施方式,本公开提供了一种复合极片,所述复合极片包括如上任一项所述的复合集流体。

24、根据本公开的具体实施方式,本公开提供了一种锂电池,包括如上所述的复合极片。

25、根据本公开的具体实施方式,本公开提供了一种如上任一项所述复合集流体的制备方法,包括以下步骤:

26、步骤s1,制备聚合物复合层,包括以下步骤:

27、步骤s11,提供聚合物基片;

28、步骤s12,至少由交联剂、稳定剂以及光引发剂发生交联聚合反应得到交联聚合物,其中,所述交联剂用于增强导电层和所述聚合物基片之间的结合力,所述稳定剂包括至少两类反应物,所述稳定剂用于反应后增强聚合物基片的热稳定性;

29、步骤s13,在所述聚合物基片的至少一个表面涂覆由交联聚合物形成的交联层,所述交联层用于增强所述聚合物基片的热稳定性;

30、步骤s2,在所述交联层远离所述聚合物基片的一侧设置导电层。

31、在一些实施例中,所述步骤s11包括:提供聚合物基片,对聚合物基片进行电晕处理。

32、在一些实施例中,所述步骤s12包括:将稳定剂、交联剂以及光引发剂加入到溶剂中,密闭条件下搅拌,得到改性交联聚合物。

33、在一些实施例中,所述步骤s13包括:将所述交联聚合物涂覆在所述聚合物基片的至少一个表面,通过紫外光照射15-60秒,形成所述交联层。

34、在一些实施例中,所述步骤s2包括:

35、步骤s21,采用原位反应在所述聚合物复合层的至少一个表面形成所述金属氧化物层过渡层;

36、步骤s22,通过物理气相沉积法在所述过渡层远离所述交联层的表面沉积金属层,进而在所述过渡层的表面形成导电材料层。

37、在一些实施例中,在所述步骤s22之后还包括:在所述导电材料层远离过渡层的表面形成覆盖层。

38、本公开实施例还提供一种复合极片的制备方法,包括如前所述的任一项复合集流体的制备方法。

39、本公开实施例还提供一种锂电池的制备方法,包括如前所述的任一项复合极片的制备方法。

40、本公开实施例的上述方案与现有技术相比,至少具有以下有益效果:

41、本公开提供的复合集流体在聚合物基片和导电层之间设置交联层,交联层为由稳定剂、交联剂本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种复合集流体,其特征在于,包括聚合物复合层和导电层,所述导电层位于所述聚合物复合层的至少一侧,

2.根据权利要求1所述的复合集流体,其特征在于,所述稳定剂包括:丙烯酸或者丙烯酸类衍生物,以及异氰酸酯或者异氰酸酯类衍生物,其中异氰酸酯或者异氰酸酯类衍生物与所述交联剂的反应物用于增强所述聚合物基片的热稳定性。

3.根据权利要求1所述的复合集流体,其特征在于,所述稳定剂占所述交联聚合物质量百分比为1%-10%。

4.根据权利要求2所述的复合集流体,其特征在于,所述丙烯酸或者丙烯酸类衍生物占所述交联聚合物质量百分比为0.5%-5%;且所述异氰酸酯或者异氰酸酯类衍生物占所述交联聚合物质量百分比为0.5%-5%。

5.根据权利要求1所述的复合集流体,其特征在于,所述交联剂包括以下至少之一:亚甲基丁二酸、柠康酸,中康酸,2-亚甲基丁二酸或丁二酸。

6.一种复合极片,其特征在于,所述复合极片包括权利要求1至5中任一项所述的复合集流体。

7.一种锂电池,其特征在于,包括权利要求6所述的复合极片。

8.一种如权利要求1-5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:

9.一种复合极片的制备方法,其特征在于,包括权利要求8所述的复合集流体的制备方法。

10.一种锂电池的制备方法,其特征在于,包括权利要求9所述的复合极片的制备方法。

...

【技术特征摘要】

1.一种复合集流体,其特征在于,包括聚合物复合层和导电层,所述导电层位于所述聚合物复合层的至少一侧,

2.根据权利要求1所述的复合集流体,其特征在于,所述稳定剂包括:丙烯酸或者丙烯酸类衍生物,以及异氰酸酯或者异氰酸酯类衍生物,其中异氰酸酯或者异氰酸酯类衍生物与所述交联剂的反应物用于增强所述聚合物基片的热稳定性。

3.根据权利要求1所述的复合集流体,其特征在于,所述稳定剂占所述交联聚合物质量百分比为1%-10%。

4.根据权利要求2所述的复合集流体,其特征在于,所述丙烯酸或者丙烯酸类衍生物占所述交联聚合物质量百分比为0.5%-5%;且所述异氰酸酯或者异氰酸酯类衍生物占所述交联聚合物质量百...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘钢李永伟孙欣森张伟思冯祎炜公秀凤刘桐
申请(专利权)人:安迈特科技北京有限公司
类型:发明
国别省市:

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