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一种复合金属箔、复合集流体与电池的制作方法

  • 国知局
  • 2024-07-31 18:18:51

本技术属于复合集流体,具体涉及一种复合金属箔、复合集流体与电池。

背景技术:

1、随着新能源行业的深入发展,储能设备越来越受到行业的关注。铜箔是锂离子电池的负极集流材料,其成本占据了锂离子电池的5%-10%,锂离子电池的负极集流体要求具有较高的能量密度、较高的安全性能、较长的使用寿命以及轻量化,这也成为负极集流体的发展趋势。现有技术披露的一种新的薄膜复合铜箔,采用薄膜作为支持体,其中一侧或两侧设置金属箔,即,在薄膜的侧面生成铜箔,进而制备出复合金属箔。与传统纯金属箔相比,复合金属箔的重量实现大幅度降低,进而应用新能源电池中时,有利于提升其能量密度。

2、然而,在现有技术中的薄膜复合金属箔存在如下问题:复合金属箔作为集流体制备电池时,电池内部会产生收缩或膨胀,因此集流体需要满足一定强度的拉力,而由于金属箔与中间支撑体薄膜之间的相界面差异大,使得金属箔在薄膜上的断裂延伸率与常规金属箔集流体相比大幅降低,在使用过程中会导致断裂情况发生,使得电池内部的正负极界面发生变化,导致电池的电性能变差,同时也影响电池的安全性。因此,需要开发一种新型的复合金属箔。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足,本实用新型的目的在于提供一种复合金属箔、复合集流体与电池,所述复合金属箔研究了金属层的起伏部的数量形态与复合金属箔的断裂延伸率之间关系,限定起伏部的最大高度的范围为0.1-3μm,能够显著提高复合金属箔的断裂延伸率,从而提升电池的整体品质和使用安全性。

2、为达此目的,本实用新型采用以下技术方案:

3、本实用新型的目的之一在于提供一种复合金属箔,所述复合金属箔包括:支撑层与金属层;所述金属层连接于所述支撑层的至少一侧面上,所述金属层上设有空心的起伏部,所述起伏部朝向所述支撑层和/或远离所述支撑层起伏设置;所述起伏部的最大高度的范围为0.1-3μm。

4、作为本实用新型优选的技术方案,所述起伏部的数量为两个以上,所述起伏部在所述金属层上间隔设置;任意一个所述起伏部满足最大高度和最大宽度的比值范围为0.5-1.2。

5、作为本实用新型优选的技术方案,所述起伏部沿所述金属层的md方向形成波浪起伏结构;每平方厘米所述金属层中,所述起伏部的数量为5-100个。

6、作为本实用新型优选的技术方案,所述起伏部中满足最大高度在0.1-1μm范围内的数量占比为30-100%。

7、作为本实用新型优选的技术方案,所述起伏部中满足最大高度在1-2μm范围内的数量占比为30-100%。

8、作为本实用新型优选的技术方案,所述起伏部中满足最大高度在2-3μm范围内的数量占比为1-15%。

9、作为本实用新型优选的技术方案,所述金属层的厚度为0.5-5μm,所述支撑层的厚度为2-200μm,所述支撑层的断裂延伸率为20-200%。

10、作为本实用新型优选的技术方案,所述复合金属箔还包括粘接件,所述粘接件设置于所述起伏部与所述支撑层之间。

11、作为本实用新型优选的技术方案,所述复合金属箔的断裂延伸率为2-110%。

12、本实用新型的目的之二在于提供一种复合集流体,所述复合集流体包括目的之一所述的复合金属箔。

13、本实用新型的目的之三在于提供一种电池,所述电池包括目的之一所述的复合金属箔,或者所述电池包括目的之二所述的复合集流体。

14、与现有技术相比,本实用新型的有益效果为:

15、本实用新型所述复合金属箔研究了金属层的起伏部的数量形态与复合金属箔的断裂延伸率之间关系,限定起伏部的最大高度的范围为0.1-3μm,能够显著提高复合金属箔的断裂延伸率,复合金属箔的断裂延伸率为2-110%,从而有利于提升锂电池的整体品质和使用安全性。

技术特征:

1.一种复合金属箔,其特征在于,所述复合金属箔包括:支撑层与金属层;所述金属层连接于所述支撑层的至少一侧面上,所述金属层上设有空心的起伏部,所述起伏部朝向所述支撑层和/或远离所述支撑层起伏设置;所述起伏部的最大高度的范围为0.1-3μm。

2.根据权利要求1所述的复合金属箔,其特征在于,所述起伏部的数量为两个以上,所述起伏部在所述金属层上间隔设置;任意一个所述起伏部满足最大高度和最大宽度的比值范围为0.5-1.2。

3.根据权利要求1所述的复合金属箔,其特征在于,所述起伏部沿所述金属层的md方向形成波浪起伏结构;每平方厘米所述金属层中,所述起伏部的数量为5-100个。

4.根据权利要求1所述的复合金属箔,其特征在于,所述起伏部中满足最大高度在0.1-1μm范围内的数量占比为30-100%。

5.根据权利要求1所述的复合金属箔,其特征在于,所述起伏部中满足最大高度在1-2μm范围内的数量占比为30-100%。

6.根据权利要求1所述的复合金属箔,其特征在于,所述起伏部中满足最大高度在2-3μm范围内的数量占比为1-15%。

7.根据权利要求1所述的复合金属箔,其特征在于,所述金属层的厚度为0.5-5μm,所述支撑层的厚度为2-200μm,所述支撑层的断裂延伸率为20-200%。

8.根据权利要求1所述的复合金属箔,其特征在于,所述复合金属箔还包括粘接件,所述粘接件设置于所述起伏部与所述支撑层之间。

9.根据权利要求1所述的复合金属箔,其特征在于,所述复合金属箔的断裂延伸率为2-110%。

10.一种复合集流体,其特征在于,所述复合集流体包括权利要求1-9任一项所述的复合金属箔。

11.一种电池,其特征在于,所述电池包括权利要求1-9任一项所述的复合金属箔,或者所述电池包括权利要求10所述的复合集流体。

技术总结本技术提供了一种复合金属箔、复合集流体与电池,所述复合金属箔研究了金属层的起伏部的数量形态与复合金属箔的断裂延伸率之间关系,限定起伏部的最大高度的范围为0.1‑3μm,能够显著提高复合金属箔的断裂延伸率,复合金属箔的断裂延伸率为2‑110%,从而提升电池的整体品质和使用安全性。技术研发人员:苏陟,徐煦源,张美娟受保护的技术使用者:广州方邦电子股份有限公司技术研发日:20231123技术公布日:2024/7/25

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