[发明专利]一种复合集流体及其制备方法、锂电池极片

说明书

本发明公开了一种复合集流体，包括：多孔高分子薄膜，附着在多孔高分子薄膜表面的金属镀层和附着在金属镀层表面的导电涂层。本发明还公开了上述复合集流体的制备方法。本发明还公开了一种锂电池极片。本发明采用极薄的多孔高分子薄膜，能够改善集流体的理化性能，降低断带的发生，还能够降低电池重量，提升电池能量密度；极薄的多孔高分子薄膜在镀上金属后，其表面微孔被金属填充，两侧金属镀层连通，电子通道增加，内阻有效降低，使得在制备电池时，极耳处无需额外引入金属极耳，还能够保证后续涂布时电极浆料不出现漏料现象，能更好地导入生产。

技术领域

本发明涉及锂电池技术领域，尤其涉及一种复合集流体及其制备方法、锂电池极片。

背景技术

锂电池极片通常选用金属箔材作为集流体，其中正极选用铝箔，负极选用铜箔。为了更高的能量密度，可以通过降低集流体重量的方式来实现，这就要求我们使用更薄的金属箔材或者采用新型的复合集流体。受生产工艺的限制，目前厚度小于6微米的铜箔及厚度小于8微米的铝箔均很难量产，且金属箔材的厚度降低会不可避免地造成其理化性能的降低。而另外一种由高分子薄膜作为基底，并在其表面镀金属的新型的复合集流体则越来越受到关注。复合集流体的重量更小，且加工性能更好，能够改善极片生产过程中的断带问题。但是复合集流体中间的高分子薄膜具有良好的绝缘性，使得两侧金属层电子无法导通，这会增加集流体本身的电阻，还会使得极片和电池内阻增加，进而影响到电池的性能。

申请号为201820356745.5和201810282703.6的专利通过引入金属极耳，将金属极耳焊接在复合集流体两侧表面的方式来改善这些问题。但是金属极耳和复合集流体是两种不同材质的箔材，其焊接效果对极片和电池的内阻影响极大，且引入金属极耳还会增加电池的重量，降低电池的能量密度。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种复合集流体及其制备方法、锂电池极片，本发明能够改善集流体的理化性能，降低断带的发生，还能够降低电池重量，提升电池能量密度；在制备电池时，无需额外引入金属极耳，还能够保证后续涂布时电极浆料不出现漏料现象，能更好地导入生产。

本发明提出的一种复合集流体，包括：多孔高分子薄膜，附着在多孔高分子薄膜表面的金属镀层和附着在金属镀层表面的导电涂层。

优选地，多孔高分子薄膜的厚度为1-4μm，高分子薄膜中的微孔直径为10-40μm，微孔之间的中心间距为30-100μm。

优选地，多孔高分子薄膜的材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯或聚酰亚胺中的一种。

优选地，金属镀层为铝镀层或铜镀层，其中铝镀层的厚度为0.5-2μm，铜镀层的厚度为0.5-1.5μm。

优选地，导电涂层为炭黑、石墨、碳纳米管或石墨烯，导电涂层的厚度为0.5-2μm。

本发明还提出上述复合集流体的制备方法，包括如下步骤：取经电晕处理或等离子清洗处理后的多孔高分子薄膜，在多孔高分子薄膜表面镀上金属镀层，接着在金属镀层表面涂覆导电涂层得到复合集流体。

本发明还提出了一种锂电池极片，包括：上述复合集流体和涂覆在所述复合集流体两侧表面的活性材料。

优选地，当复合集流体中的金属镀层为铝镀层时，活性材料为正极活性材料，选取锰酸锂、钴酸锂、磷酸铁锂、镍钴锰酸锂或镍钴铝酸锂中的一种。

优选地，当复合集流体中的金属镀层为铜镀层时，活性材料为负极活性材料，选取石墨、硅碳或钛酸锂中的一种。

有益效果：