集流体、电极极片、二次电池和用电设备的制作方法

本申请涉及电池，具体涉及一种集流体、电极极片、二次电池和用电设备。

背景技术：

1、锂离子电池中所用的集流体表面一般具有导电涂层，例如涂炭层，且涂炭层一般是整面覆盖集流体。然而，现有的涂炭集流体更关注于对电池接触阻抗的降低，从而使电池的表观内阻降低、常温性能提高，但对电池低温性能的改善效果不明显，例如使用涂炭铝箔对改善磷酸铁锂作正极活性材料的锂电池的低温性能不明显。

技术实现思路

1、鉴于此，本申请提供了一种新型结构的集流体，以同时降低电池的欧姆阻抗以及进一步降低接触阻抗，从而显著提升电池的低温性能。

2、具体地，本申请第一方面提供了一种集流体，用于承载电极活性材料，所述集流体包括箔材及设置在所述箔材相对两侧表面上的导电涂层，其中，所述导电涂层包括导电材料密集区和间隔设置在所述导电材料密集区内的多个凹陷少胶区，所述导电材料密集区包含导电材料和粘结剂，每个所述凹陷少胶区中至少部分区域不含粘结剂，且至少部分区域不含所述导电材料；所述导电材料包括颗粒状导电剂。

3、上述集流体由于带含凹陷少胶区的导电涂层，使用该集流体的电池的欧姆阻抗和接触阻抗可同时得到降低，从而使电池低温性能得到显著提升，同时，不降低电池的常温性能、高温性能等，甚至还略有提升。

4、第二方面，本申请提供了一种电极极片，其具有如本申请第一方面所述的集流体。该电极极片可以是正极极片或负极极片。

5、由于采用了上述集流体，电极极片中电极活性材料颗粒与该集流体中导电材料之间的有效接触位点得到明显增加，且减少了不必要的界面数量，进而利于电池接触阻抗的进一步降低，及实现电池欧姆阻抗的降低，使得电池的低温性能得到明显提升。

6、第三方面，本申请提供了一种二次电池，所述二次电池包括如本申请第二方面所述的电极极片。由于二次电池的正极和/或负极采用了上述电极极片，该二次电池的低温性能得到显著改善。

7、第四方面，本申请提供了一种用电设备，该用电设备包括如本申请第三方面所述的二次电池。

技术特征：

1.一种集流体，用于承载电极活性材料，其特征在于，所述集流体包括箔材及设置在所述箔材相对两侧表面上的导电涂层，其中，所述导电涂层包括导电材料密集区和间隔设置在所述导电材料密集区内的多个凹陷少胶区，所述导电材料密集区包含导电材料和粘结剂，所述导电材料包括颗粒状导电剂，每个所述凹陷少胶区中至少部分区域不含粘结剂，且至少部分区域不含所述颗粒状导电剂。

2.如权利要求1所述的集流体，其特征在于，所述集流体满足以下条件中的一种或多种：

3.如权利要求1或2所述的集流体，其特征在于，所述导电材料密集区的平均厚度h1满足：d50/2≤h1≤d90/2；

4.如权利要求3所述的集流体，其特征在于，所述h1在0.2-2μm的范围内。

5.如权利要求1所述的集流体，其特征在于，在所述箔材的一侧，所述多个凹陷少胶区在所述箔材表面上的总覆盖率为33-70％。

6.如权利要求1所述的集流体，其特征在于，所述颗粒状导电剂选自炭黑、导电碳球、金属碳化物颗粒中的一种或多种。

7.如权利要求1-6任一项所述的集流体，其特征在于，所述导电材料还包括片状导电剂；至少一些所述凹陷少胶区中包含所述片状导电剂；其中，所述片状导电剂的厚度小于所述颗粒状导电剂的直径。

8.如权利要求7所述的集流体，其特征在于，所述片状导电剂选自石墨烯、导电氮化碳、mxenes纳米片、金属碳化物纳米片中的一种或多种。

9.一种电极极片，其特征在于，所述电极极片包括如权利要求1-8任一项所述的集流体，及设置在所述集流体上的电极活性材料层。

10.一种二次电池，其特征在于，所述二次电池包括如权利要求9所述的电极极片。

11.一种用电设备，其特征在于，所述用电设备包括如权利要求10所述的二次电池。

技术总结本申请提供了一种集流体、电极极片、二次电池和用电设备。该集流体用于承载电极活性材料，其包括箔材及设置在箔材相对两侧的导电涂层，其中，导电涂层包括导电材料密集区和间隔设置在导电材料密集区内的多个凹陷少胶区，导电材料密集区包含导电材料和粘结剂，凹陷少胶区中不含粘结剂且至少部分区域不含颗粒状导电材料；导电材料包括颗粒状导电剂。该集流体由于带含凹陷少胶区的导电涂层，利于使用该集流体的电池的欧姆阻抗和接触阻抗的同时降低，使其低温性能得到显著提升。技术研发人员：李菀丽,石国京,何科峰,陈培兴,肖晶受保护的技术使用者：比亚迪股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/2