[发明专利]一种集流体和应用

说明书

本发明涉及一种集流体和应用，所述集流体包括导电层和设置于所述导电层至少一个表面上的保护层，所述保护层包含酞菁化合物。本发明提供的集流体，通过在集流体的导电层至少一个表面上设置含有酞菁化合物的保护层，该保护层可以使锂离子电池在出现异常情况下，防止热失控，提高锂离子安全性能；同时，具有上述保护层的集流体还具有较好的导电性能，从而可以降低锂离子电池的内阻。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种集流体和应用。

背景技术

锂离子电池由于具有高能量密度、高功率密度和环境污染小等优点，在电子产品、电动交通工具及储能等领域得到广泛的应用。然而，锂离子电池在一些滥用条件下(例如针刺、挤压和碰撞等)会导致内部短路，进而使其内部温度快速升高，从而引发安全事故，因此，锂离子电池的安全性能受到越来越高的关注。

目前，锂离子电池安全性能的研究方向在于电池的结构，其中，少数电池结构的改进集中在电池集流体的结构上。如将一些温度敏感的材料涂覆在集流体表面上形成保护层，例如PTC材料，若电池内部发生短路，温度快速升高，此时，电池内部电阻会增大，进而电流会下降，从而实现抑制电流和切断电流，达到改善电池安全性能的目的，然而这些温度敏感材料涂覆在集流体表面上会导致集流体的导电性能下降。

因此，需要迫切地开发一种提高电池安全性能且具有较好导电性能的集流体。

发明内容

针对上述现有技术的问题，本发明提供了一种集流体，通过对该集流体的结构进行改善，将该集流体用于锂离子电池后，当锂离子电池出现针刺、挤压、碰撞等异常情况导致内部短路时，能够防止锂离子电池热失控，从而改善锂离子电池的安全性能；同时该集流体还具有较好的导电性能，可以降低锂离子电池的内阻。

本发明还提供一种电极极片，包括上述集流体。

本发明还提供一种锂离子电池，包括上述电极极片。

本发明提供一种集流体，所述集流体包括导电层和设置于所述导电层至少一个表面上的保护层，所述保护层包含酞菁化合物。

在一些实施方案中，所述酞菁化合物为金属酞菁化合物。

在一些实施方案中，所述金属酞菁化合物选自如下的至少一种：酞菁铜、多氯代铜酞菁、氯化酞菁铜、掺杂型酞菁铜、萘酞菁铜、蒽酞菁铜、聚(铜酞菁)、全氟酞菁铜、酞菁铁、氯酞菁铁、酞菁镍、酞菁镍四磺酸四钠盐、酞菁钴、磺化酞菁钴、2，3-萘酞菁钴、酞菁镁、四磺酸酞菁锌、酞菁锌、全氟酞菁锌、酞菁二锂、酞菁二钠、酞菁二钾、酞菁铟、氯化2，3-萘酞菁铝、2，3-萘酞菁锡、酞菁氧钛、氯化酞菁镓、酞菁镓、氧钒酞菁、酞菁银和氯化酞菁锰。

在一些实施方案中，所述保护层还包含聚合物。

在一些实施方案中，所述聚合物在所述保护层中的质量含量为0.1-10％。

在一些实施方案中，所述保护层还包含导电助剂。

在一些实施方案中，所述导电助剂在所述保护层中的质量含量为0.1-10％。

在一些实施方案中，所述保护层的厚度为0.01-2μm。

本发明的实施，至少具有以下优势：

1、本发明提供的集流体，通过在集流体的导电层至少一个表面上设置含有酞菁化合物的保护层，使含有其的锂离子电池在出现异常情况下能够有效免热失控，从而提高锂离子安全性能；同时，具有上述保护层的集流体还具有较好的导电性能，从而可以降低锂离子电池的内阻。

2、本发明提供的锂离子电池，包括含有上述集流体的电极极片，因此该锂离子电池具有较好的安全性能和较低的内阻。

附图说明

图1为本发明集流体一实施例的结构示意图；