[发明专利]一种双极性集流体及其制备方法

说明书

本发明公开了一种双极性集流体，包括中间层以及设置在中间层两侧的第一金属层和第二金属层，所述中间层为聚合物层，所述第一金属层为铝材质结构，所述第二金属涂层为材质为铜、镍中的一种或两种，本发明的有益效果是：本发明结构简单，且集流体内部绝缘，保证了电池单元的使用安全性，同时该集流体结构超薄且更加轻量化，并且柔性高，此外本发明中的集流体制备方法简单高效，可以实现快速的规模化生产，因而提高了集流体的生产效率和生产质量，增加才生产的效益。

技术领域

本发明涉及动力电池技术领域，具体是一种双极性集流体及其制备方法。

背景技术

双极性电池是指在集流体的两侧涂覆有不同极性的锂离子电池活性物质组成双极性电极，通过叠加实现内部结构串联，从而得到高电压的电池。此类电池具有能量密度高、过流能力强的特点。要制作该类电池，首先必须有双极性的集流体，该集流体必须满足一侧耐氧化，一侧耐还原。并且还必须保证电池单元在电子导电的同时，集流体内部绝缘，电解液不会在中间渗透，否则将从内短路。

目前的双极性集流体一般都是讲金属箔直接复合到一起或者将金属箔粘接到具有粘性聚合物层的顶侧和两侧（公开专利CN103219521A，CN102668225A）。但是金属箔，特别是铝箔是压延出来的，无法将厚度做到超薄，即使做到超薄，其表面的将增多，产生微孔，导致电解液泄露。故无法实现轻量化和柔性。公开号CN104577132A专利中虽然采用了图案化设计的双极性集流体，但是本身工艺复杂，增加了后续制作电池的难度。并且降低的最终电池的能量密度，不利于后续的大规模生产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双极性集流体及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种双极性集流体，包括中间层以及设置在中间层两侧的第一金属层和第二金属层，所述中间层为聚合物层，所述第一金属层为铝材质结构，所述第二金属涂层为材质为铜、镍中的一种或两种。

作为本发明进一步的方案：所述中间层所用聚合物材质为聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚亚酰胺、聚氯乙烯中的一种，其厚度为3-10μm。

作为本发明进一步的方案：所述第一金属层和第二金属层的加工方法为蒸发镀、磁控溅射、大功率电子束、分子束外延方式、脉冲激光中的一种

作为本发明进一步的方案：所述第一金属涂层和第二金属涂层的厚度为0.005-2μm。

作为本发明进一步的方案：所述述第二金属涂层为一层或两层结构。

一种双极性集流体的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

1).将中间层放置到真空环境中

2).将金属靶材中的金属铝镀到中间层的一侧形成第一金属层

3).将金属靶材中的金属铜、镍中的一种或两种镀到中间层的另一侧形成第二金属层

作为本发明进一步的方案：所述第一金属层和第二金属层在制备的过程中需要对中间层进行冷却。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明结构简单，且集流体内部绝缘，保证了电池单元的使用安全性，同时该集流体结构超薄且更加轻量化，并且柔性高，此外本发明中的集流体制备方法简单高效，可以实现快速的规模化生产，因而提高了集流体的生产效率和生产质量，增加才生产的效益。

附图说明

图1为本发明的实施例一结构示意图。

图2为本发明的实施例二结构示意图。

图中：1-中间层、2-第一金属层、3-第二金属层。

具体实施方式