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一种集流体及其极片的制作方法

  • 国知局
  • 2024-07-31 18:43:14

本技术涉及电池,特别是涉及一种集流体及其极片。

背景技术:

1、电池包括正极极片、负极极片、电解液、隔膜等组成部件;其中正极极片和负极极片通常包括集流体和设置在集流体上的电极活性材料。集流体用于将电极材料充放电过程中产生的电荷导入和导出。传统的,集流体采用金属材料如铝、铜等制成。这些金属材料制成的集流体,受自身物理和化学性质的限制,存在延伸率低导致易断裂和破损以及成本高、能量密度低等诸多问题。

2、现有技术中已考虑采用类似“三明治”结构的集流体,以低密度的柔性材料薄膜作为支撑层,在支撑层的表面制备金属层,其一方面提高了集流体的延展性能,另一方面降低了集流体的自重,提升锂电池的重量能量密度。且该集流体也可以采用非金属导电涂层代替金属层,通过浆料涂布或静电喷涂的方式在基材上涂覆非金属导电层,达到集流体的作用。该方法虽然相较于集流体镀金属膜的工艺难度较低,但存在导电浆料涂覆在支撑层(如pet、pp、pi等)上时的粘结力不佳。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是:设计一种附着效果良好的集流体。

2、为了实现上述目的,本实用新型提供了一种集流体,包括:支撑层及两非金属导电层,所述支撑层具有沿其厚度方向相对设置的两个支撑表面;

3、所述支撑层上开设有粘结孔,所述粘结孔设置于所述支撑表面上,两所述非金属导电层一一对应设于两所述支撑表面上并填充于所述粘结孔中,

4、或所述支撑层上开设有粘结槽,所述粘结槽设置于所述支撑表面上,两所述非金属导电层一一对应设于两所述支撑表面上并填充于所述粘结槽中。

5、进一步地,还包括金属层;将所述支撑层的延伸方向定义为长度方向,所述支撑表面沿宽度方向的两端均铺设有所述金属层,且所述金属层部分位于所述非金属导电层及所述支撑层之间。

6、进一步地,所述粘结孔沿所述支撑层的厚度方向贯穿两所述支撑表面。

7、进一步地,所述粘结孔的孔径大小rμm,其中:1≤r≤3000。

8、进一步地,任一所述粘结孔与相邻所述粘结孔之间的最小距离为dμm,其中:20%≤r/(d+r)≤65%。

9、进一步地,所述粘结孔为盲孔;

10、进一步地,所述粘结孔呈方形或圆锥形或三角锥形或四棱锥形或梯形或倒梯形。

11、进一步地,所述粘结槽的延伸方向与所述支撑层的长度方向相同。

12、进一步地,所述粘结槽在其延伸方向上的截面呈方形或三角形或倒梯形。

13、本实用新型还提供了一种极片,包括上述的集流体。

14、本实用新型实施例一种集流体及其极片与现有技术相比,其有益效果在于:

15、本实用新型实施例的集流体,通过在支撑层的两侧进行开孔或开槽的方式,使涂覆的非金属导电层与支撑层形成楔形结构,从而增大集流体中非金属导电层即非金属汇流层与支撑层的粘结力,防止非金属导电层脱落,提高集流体的使用寿命,保证极片的使用安全。

技术特征:

1.一种集流体,其特征在于,包括:支撑层及两非金属导电层,所述支撑层具有沿所述支撑层的厚度方向相对设置的两个支撑表面;

2.如权利要求1所述的集流体,其特征在于,还包括金属层;每个所述支撑表面沿所述支撑层的宽度方向的两端均设置有所述金属层,且所述金属层部分位于所述非金属导电层及所述支撑层之间。

3.如权利要求1所述的集流体,其特征在于,所述粘结孔沿所述支撑层的厚度方向贯穿所述支撑层。

4.如权利要求1所述的集流体,其特征在于,所述粘结孔的孔径大小为rμm,其中:1≤r≤3000。

5.如权利要求4所述的集流体,其特征在于,任一所述粘结孔与相邻所述粘结孔之间的最小距离为dμm,其中:20%≤r/(d+r)≤65%。

6.如权利要求1所述的集流体,其特征在于,所述粘结孔为盲孔。

7.如权利要求1所述的集流体,其特征在于,所述粘结孔呈方形或圆锥形或三角锥形或四棱锥形或梯形或倒梯形。

8.如权利要求1所述的集流体,其特征在于,所述粘结槽的延伸方向与所述支撑层的长度方向相同。

9.如权利要求1所述的集流体,其特征在于,所述粘结槽在其延伸方向上的截面呈方形或三角形或倒梯形。

10.一种极片,其特征在于,包括如权利要求1~9中任一项所述的集流体。

技术总结本技术涉及锂电子电池技术领域,公开了一种集流体及其极片,包括:支撑层及两非金属导电层,所述支撑层具有沿其厚度方向相对设置的两个支撑表面;所述支撑层上开设有粘结孔,所述粘结孔呈阵列设置于所述支撑表面上,两所述非金属导电层一一对应设于两所述支撑表面上并填充于所述粘结孔中,或所述支撑层上开设有粘结槽,所述粘结槽呈间隔设置于所述支撑表面上,两所述非金属导电层一一对应设于两所述支撑表面上并填充于所述粘结槽中。本技术中的非金属导电层与支撑层的附着效果良好,能提高集流体的使用寿命。技术研发人员:邵学祥,李婷婷,赵凌宇,蒋宏雨,刘婵,侯敏,曹辉受保护的技术使用者:上海瑞浦青创新能源有限公司技术研发日:20231030技术公布日:2024/7/29

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