[发明专利]一种集流体及含该集流体的电极极片和锂离子电池

说明书

本发明提供了一种集流体及含该集流体的电极极片和锂离子电池，包括导电层；所述导电层包括第一导电层和第二导电层；第二导电层复合于所述第一导电层的至少一面，且与所述第一导电层电连接；其中，所述第一导电层与所述第二导电层之间填充有若干绝缘的聚合物颗粒，所述聚合物颗粒的熔点＜所述导电层的熔点。相比于现有技术，本发明的集流体在隔离膜破损时，电池内部温度先到达聚合物颗粒的熔点，若干个聚合物颗粒融化且形成紧密连接的聚合物层，进而将第一导电层和第二导电层阻隔开，避免了正负极片被导通，破坏了电池的内部结构，从而阻止了电池内部电化学反应及内短路的进一步发展，达到防止热失控的目的。

技术领域

本发明涉及锂电池领域，具体涉及一种集流体及含该集流体的电极极片和锂离子电池。

背景技术

锂电子电池因具有高能量密度、优异的循环寿命、高工作电压、较低的自放电率以及环境友好等优点，已成为当下电动汽车和储能领域的理想电源。然而随着正负极材料能量密度的提升，锂离子电池的安全性逐渐成为制约其进一步推广的重要问题。高能量密度及高容量的单体电芯在过充、过热、穿刺等滥用条件下非常容易发生热失控现象，进而导致起火甚至燃爆事故，严重威胁使用者的人身安全。

电池的热失控往往源自于内部剧烈的化学反应或电化学反应。当电池中出现由于内部存在异物或者外部穿刺等原因导致的隔离膜破损时，破损处两侧的正负极片可能被导通进而发生微短路现象。短路电流会引起电池局部升温，进而引发更为剧烈的反应，导致电池内的电解液等可燃物质发生燃烧、爆炸。引发隔离膜破损的异物可能是电池材料中引入的颗粒、极片上产生的毛刺或者电池使用过程中析出的金属锂枝晶等。

有鉴于此，确有必要提供一种解决上述问题的技术方案。

发明内容

本发明的目的之一在于：提供一种集流体，以解决目前锂离子电池因隔离膜破损导致正负极片被导通而发生微短路的问题，由此避免了电池的热失控而引发的安全事故。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种集流体，包括导电层；所述导电层包括：

第一导电层；

第二导电层，复合于所述第一导电层的至少一面，且与所述第一导电层电连接；

其中，所述第一导电层与所述第二导电层之间填充有若干绝缘的聚合物颗粒，所述聚合物颗粒的熔点＜所述导电层的熔点。

优选的，所述聚合物颗粒的熔点可为50～100℃、100～120℃、120～150℃、150～180℃、180～200℃、200～220℃、220～250℃、250～300℃、300～350℃、或350～400℃。选择熔点在上述范围内的聚合物颗粒，可以在电池内部产热初期即转变为熔融状态，从而阻断第一导电层和第二导电层的电连接，避免因隔离膜破损而导致正负极片被导通。如选择熔点过大的聚合物颗粒进行填充，虽保证了聚合物颗粒的熔点小于导电层的熔点，但无法在电池产热初期即快速将第一导电层和第二导电层阻断掉，电池的安全性能仍有所欠缺。而如选择熔点过小的聚合物颗粒进行填充，聚合物颗粒被融化过快，可能会造成误判，致使电池的使用寿命过短，增加企业的生产成本，不利用工业上的大批量使用。