[发明专利]一种双极集流体电池、制作方法及其用电设备

说明书

本发明公开了一种双极集流体电池、制作方法及其用电设备，包括叠层或卷绕设置的在双极集流体一侧表面的正极材料层、所述双极集流体、在所述双极集流体另一侧表面的负极材料层以及隔膜的复合结构；所述双极集流体包括绝缘阻燃薄膜、正极导电层以及负极导电层；所述绝缘阻燃薄膜靠近所述正极材料层一侧为所述正极导电层，所述绝缘阻燃薄膜靠近所述负极材料层一侧为负极导电层；如此，一方面由于双极集流体质量小，电池的能量密度得以提高；另一方面，由于双极集流体中包括高温稳定绝缘阻燃薄膜，使得电池在热失控的情况下也可以保证其安全性。

技术领域

本发明涉及储能器件技术领域，尤其涉及一种双极集流体电池、制作方法及其用电设备。

背景技术

锂离子电池是近10年来发展起来的一种新型电池，是目前比能量最高的一种便携式化学电源，它具有电压高、比能量大、放电电压平稳、低温性能好、安全性能高以及贮存时间和工作寿命长等优点。

目前，锂离子电池的结构一般为：负电极、隔膜、正电极、隔膜、负电极、隔膜、正电极、隔膜、……、负电极组成，正电极、隔膜与负电极之间设有电解质。其中正电极和负电极分别包括集流体和涂覆在集流体表面的正极活性材料或负极活性材料，集流体一般为铝箔或铜箔，主要作用为用于传输载流子。在每个二次电池的电芯单元中就有两层集流体(分别为正极集流体和负极集流体)，集流体的重量占据二次电池电芯总重量的10－20％，随着二次电池中正电极和负电极设置层数的增加，这部分的重量也随之增大，如何降低集流体的重量，同时提高电池的比能量密度成为二次电池的研究重点。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种双极集流体电池、制作方法及其用电设备，在提高电池热失控情况的安全性的同时提高了电池的比能量密度。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供了一种双极集流体电池，其特征在于，包括叠层或卷绕设置的在双极集流体一侧表面的正极材料层、所述双极集流体、在所述双极集流体另一侧表面的负极材料层以及隔膜的复合结构；所述双极集流体包括绝缘阻燃薄膜、正极导电层以及负极导电层；所述绝缘阻燃薄膜靠近所述正极材料层一侧为所述正极导电层，所述绝缘阻燃薄膜靠近所述负极材料层一侧为负极导电层。

其中，所述正极导电层和所述负极导电层的电导率大于20S/cm。

其中，所述正极导电层和所述负极导电层为金属、合金、碳或导电聚合物中的任一种或至少两种的组合。

其中，所述正极导电层和所述负极导电层表面包括呈规则排列的弧形、蛇形、Y形、锯齿形结构或无规则结构。

其中，所述绝缘阻燃薄膜包括PET、PP、PE、PI的至少之一。

其中，所述绝缘阻燃薄膜还包括阻燃剂，所述阻燃剂为磷酸酯类、碳酸酯类、磷腈类至少之一。

其中，所述绝缘阻燃薄膜包括主体、第一焊印区和第二焊印区；所述正极导电层与所述第一焊印区以及所述主体重叠，所述负极导电层与所述第二焊印区以及所述主体重叠。

其中，所述双极集流体电池还包括焊接在所述第一焊印区的正极耳和焊接在所述第二焊印区的负极耳。

第二方面，本发明实施例提供了一种双极集流体电池的制作方法，对叠层或卷绕设置的在双极集流体一侧表面的正极材料层、所述双极集流体、在所述双极集流体另一侧表面的负极材料层以及隔膜的复合结构进行封装，得到所述双极集流体电池。

第三方面，本发明实施例提供了一种用电设备，包括上述双极集流体电池或上述制作方法得到的双极集流体电池。