[实用新型]一种集流体、锂电池电芯及锂电池

说明书

本实用新型涉及锂电池领域，尤其涉及一种集流体、锂电池电芯及锂电池，所述集流体包括集流体本体和均匀设置于所述集流体远离电解质的面上的导电触点和/或栅电极；所述锂电池电芯包括，依次堆叠设置的负极集流体、负极层、电解质层、正极层和正极集流体，所述负极集流体和正极集流体为上述的集流体；所述锂电池包括一个或多个上述的锂电池电芯。所述集流体具有电流分布和热分布均匀，电流密度低的有效；所述锂电池电芯和锂电池具有工作电压高和充放电效率高的优点。

【技术领域】

本实用新型涉及锂电池领域，尤其涉及一种集流体、锂电池电芯及锂电池。

【背景技术】

当前锂电池电芯和锂电池采用铝、铜作为集流体材料，并通过极耳引出，实现多个电池单元的并联和外接。对于传统小面积锂电池，由于其电池容量密度较低、充放电电压较小，故其电极集流体表面的电流密度较低，不会产生较大热量，只要保证不出现较大的电流短路就不会出现较大的热量分布不均匀，故本身不需要对集流体做电流收集的优化。

对于大面积全固态锂电池，由于其可采用高压正极或全固态电解质等材料，应当具备快速充放电的技术需求，倘若采用传统的只有少量极耳引出的方式来实现，必然会由于电极结构中电场空间分布不均匀，造成集流体中电流分布不均匀，引起电池材料中局部热分布不均匀，倘若电池材料热传导性能匹配不好，会出现局部温度过高，引起材料膨胀、破损，甚至引起材料融化、自燃甚至爆炸。

锂电池中基本构成单元一般以并联方式相互连接，锂电池中锂电池电芯各基本构成单元的并联工作电流通过正、负极集耳流入/流出。上述连接方法存在工作电压较低，为了提高充电或放电功率，往往需要提高工作电流，由于电冲击而导致的电池老化衰减过程加快。此外，电流由面积较小的极耳分布至整个集流体过程中，易于产生不均匀的电流分布和不均匀的热分布，这导致一个平面内各部分电池材料的工作状态不同，电池整体性能下降，进而影响电池使用寿命。若外部用电设备需高电压驱动，则需通过附加的变换电路升压，增加了电源管理系统的复杂性。

【实用新型内容】

为克服目前集流体表面电流分布和热分布不均匀，目前锂电池电芯和锂电池工作电压低和充放电效率低问题，本实用新型提供了集流体、锂电池电芯及锂电池。

本实用新型为解决上述技术问题提供一技术方案如下：一种集流体，用于收集锂电池电芯或电池中电流，所述集流体包括集流体本体和均匀设置于所述集流体远离电解质的面上的导电触点和/或栅电极。

优选地，所述导电触点形状可为圆形、正方形及不规则多边形中的一种或几种。

优选地，所述导电触点在集流体远离电解质的表面均匀对称分布，以使集流体表面每一点到最邻近的导电触点的距离之和最小。

优选地，所述导电触点包括Cu、Ni、Au、Ag、S n或Al等金属触点，以及S i或C等导电非金属中的一种或几种，所述导电触点可通过超声焊接、激光焊接、涂布或真空沉积中的一种或组合形成于所述集流体远离电解质的表面。

优选地，所述导电触点可通过超声焊接或激光焊接中的一种或组合形成于所述集流体远离电解质的表面。

优选地，所述栅电极包括均匀设置的栅线，所述栅电极的形状包括正方形、圆形、对称多边形或射线型中的一种或多种，所述栅电极可通过涂布或丝网印刷形成于所述集流体远离电解质的表面。

优选地，所述集流体最大局部电流密度小于30mA/m²。

优选地，所述导电触点均匀分布于栅格交点上或栅格中心上。

本实用新型为解决上述技术问题提供一技术方案如下：一种锂电池电芯，其包括如上所述的集流体。

本实用新型为解决上述技术问题提供一技术方案如下：一种锂电池，包括一个或多个如上所述的锂电池电芯。