一种锂离子正负极用复合集流体的制作方法

本技术涉及电池，尤其是指一种锂离子正负极用复合集流体。

背景技术：

1、随着新能源锂电技术的发展，锂离子电池的安全性、高能量密度、轻量化和柔性化成为人们的追求。传统金属(即纯铜/铝箔)集流体通过减薄技术可实现锂离子电池的轻量化，提高能量密度，降低成本，但由于目前超薄铜/铝箔加工厚度技术的局限，难以满足锂电技术的进一步发展。

2、近年来，复合集流体受到大家的普遍关注，目前的专利报道中主流技术方案是将金属蒸镀/电镀在塑料基膜的表面形成，即复合集流体是在pet、pp、p i等材质表面采用磁控溅射的方式，制作一层30-70nm的金属层，方阻约为0.5-2ω，实现基材表面金属化。然后通过水电镀增厚的方式，将金属层加厚到1μm或以上，制作总厚度在5-10um的复合铜/铝箔，用以代替4.5-10um传统铜/铜箔。然而，金属镀层目前在塑料基材上镀铜/铝后，再采用传统的防氧化方法处理金属层容易致使铜/铝镀层的脱落。同时由于磁控溅射和蒸镀技术复杂，复合集流体在设备和工艺技术要求较高，目前复合金属箔的生产效率和良品率都不及传统箔材，例如：磁控溅镀存在靶材利用率低的问题，导致薄膜的均匀性受到影响；此外需要增加转接焊等新工序，增加了电池的制造成本。

3、公布号为cn115579479a的中国发明专利公开了一种用作集流体的复合导电膜及其制备方法和应用，在基膜上下侧复合导电层以代替传统技术中的金属层。但其方法采用导电层和基膜层的主体均为高分子聚合物，两者在熔融状态下复合具有好的结合牢度，解决导电层和基膜层之间结合牢固性，但其由于以树脂作为体系，其制备的导电层导电性能很难进一步提高。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种锂离子正负极用复合集流体，以解决现有复合集流体导电性能差的技术问题。

2、为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

3、一种锂离子正负极用复合集流体，其包括：树脂基材层和设于树脂基材层至少一表面的导电碳层，所述树脂基材层具有通孔结构，所述树脂基材层的通孔内填充导电金属层。

4、进一步地，所述树脂基材层的上下表面均设置导电碳层。

5、进一步地，所述树脂基材层具有多个通孔，多个通孔呈阵列式排布。

6、进一步地，所述通孔的孔间距为1-10mm。

7、进一步地，所述通孔为圆孔、矩形孔、菱形孔或三角形孔。

8、进一步地，所述通孔为圆孔，所述通孔的孔径为50-500μm。

9、进一步地，所述导电金属层为导电银层或导电铜层。

10、进一步地，所述树脂基材层为pet膜、pp膜或p i膜。

11、进一步地，所述树脂基材层的厚度为4.6-12μm。

12、进一步地，所述导电碳层的厚度为3-20μm。

13、本实用新型的有益效果：

14、本实用新型采用通孔结构设计填充导电金属浆形成导电金属层，相较于以往的直接涂布/电镀/水镀/溅射金属层于塑料基膜上，能实现很大的减重效果，且降低导电碳层和基材层的接触内阻，大大提升复合集流体的导电性能。同时由于选用的导电金属浆料固化后形成的导电金属层与基材能够实现很好的附着，优于导电碳层与树脂基材层的附着力，同时填充的导电金属浆形成的导电金属层作为结合锚点位置，其与导电碳层之间的结合力好，因此虽然树脂基材层上设计有通孔结构，但是其拉伸强度和断裂伸长率能够保持与树脂基材层基本一致。

15、本实用新型的复合集流体制作工艺简单，能够卷对卷生产，可广泛运用于包括扣式电池、软包电池及钢壳电池等锂离子电池领域，替代传统铜箔/铝箔集流体，用作正负极的集流体，实现减重，提高安全性的效果，该方案更容易实现量产以及进一步扩大电芯的降本空间。

技术特征：

1.一种锂离子正负极用复合集流体，其特征在于，包括：树脂基材层和设于树脂基材层至少一表面的导电碳层，所述树脂基材层具有通孔结构，所述树脂基材层的通孔内填充导电金属层。

2.根据权利要求1所述的一种锂离子正负极用复合集流体，其特征在于，所述树脂基材层的上下表面均设置导电碳层。

3.根据权利要求1所述的一种锂离子正负极用复合集流体，其特征在于，所述树脂基材层具有多个通孔，多个通孔呈阵列式排布。

4.根据权利要求1所述的一种锂离子正负极用复合集流体，其特征在于，所述通孔的孔间距为1-10mm。

5.根据权利要求1所述的一种锂离子正负极用复合集流体，其特征在于，所述通孔为圆孔、矩形孔、菱形孔或三角形孔。

6.根据权利要求1所述的一种锂离子正负极用复合集流体，其特征在于，所述通孔为圆孔，所述通孔的孔径为50-500μm。

7.根据权利要求1所述的一种锂离子正负极用复合集流体，其特征在于，所述导电金属层为导电银层或导电铜层。

8.根据权利要求1所述的一种锂离子正负极用复合集流体，其特征在于，所述树脂基材层为pet膜、pp膜或p i膜。

9.根据权利要求1所述的一种锂离子正负极用复合集流体，其特征在于，所述树脂基材层的厚度为4.6-12μm。

10.根据权利要求1所述的一种锂离子正负极用复合集流体，其特征在于，所述导电碳层的厚度为3-20μm。

技术总结本技术涉及电池技术领域，尤其是指一种锂离子正负极用复合集流体，其包括树脂基材层和设于树脂基材层至少一表面的导电碳层，所述树脂基材层具有通孔结构，所述树脂基材层的通孔内填充导电金属层。本技术的复合集流体导电碳层与树脂基材层结合牢固，且复合集流体具有良好的导电性好和力学性能，并实现了降本减重的目的。技术研发人员：林菊香,李忻达,黄少真,张吉,王东锋受保护的技术使用者：深圳市飞墨科技有限公司技术研发日：20231027技术公布日：2024/8/16