[发明专利]一种锂离子电池正极集流体、制备方法及锂离子电池

说明书

本发明公开了一种锂离子电池正极集流体、制备方法及锂离子电池，所述锂离子电池正极集流体包括第一铝层和第二铝层及位于所述第一铝层与第二铝层之间的PET层，所述PET层为网格状结构，由PET基体及导电剂组成。采用本发明的锂离子电池正极集流体所述正极集流体具有较高的粘结力以及电子导电性，保证二次电池具有较低的内阻，电池长期循环稳定以及较高的安全性能。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电池正极集流体、制备方法及锂离子电池。

背景技术

锂离子电池已伴随着科技的进步及环保要求的提高进入了我们日常的生活。随着锂离子电池的大量普及，在用户端偶尔会出现因外力刺破锂离子电池导致的安全问题，其安全性能越来越受到人们的重视，尤其是一些手机爆炸事件的持续发酵，使得包括使用者、售后端及锂离子电池生产厂商都对锂离子电池的安全性能提出了新的要求。

目前改善锂离子电池安全的方法都是以牺牲锂离子电池的能量密度为代价，因此，急需提供一种在较高能量密度的条件下，能够显著提高锂离子电池安全性能的技术手段。专利号201922036027.7提供了一种锂离子电池正极集流体，包括第一铝层和第二铝层及位于第一铝层和第二铝层的塑料PET层，该正极集流体使用的是夹层铝箔，在电池受到穿刺或挤压隔离膜和极片破损时，夹层铝箔会被拉伸，由于夹层铝箔中间的PET拉伸强度大于外层铝箔而导致在拉伸过程中主要是PET在拉伸，穿过隔离膜与负极接触的也是PET。PET具有优良的电绝缘性导致其与负极接触时不会造成电池的内部短路，从根本上杜绝电池热失控的产生。同时，拉伸的PET也会包裹在穿刺异物的表面，使得电池不会当穿刺异物是导体时因异物连接正负极而造成电池短路，引起热失控。特别地，当上述作用机理因各种原因未能避免电池内短路时，因夹层铝箔PET层外的铝金属层相较于普通铝箔厚度小的得多，铝箔在内短路时瞬间通过大电流产生很大的热量而融化，从而中断短路点避免电池进一步产热引发热失控，此外，复合金属箔质量比纯金属箔轻1/3-1/5，电池层级的能量密度将增加。

上述复合安全正极集流体可大大提高锂离子电池的安全性能，但同时存在以下问题：1)复合箔的PET和金属存在较大的接触电阻，同时由于阻燃剂等介质的引入，电池的电阻会有所增加，电池功率会下降；2)正极膜片与复合安全正极集流体之间剥离强度不大，膜片易在电池长期循环过程掉粉，影响电池使用寿命。

发明内容

鉴于现有复合安全正极集流体技术会增加电池阻抗，带来动力学变差问题，并且与正极膜片间剥离强度不大，影响电池长期循环寿命等，本发明的首要发明目的在于提出一种锂离子电池正极集流体，所述正极集流体具有较高的粘结力以及电子导电性，保证二次电池具有较低的内阻，电池长期循环稳定以及较高的安全性能。

为了实现本发明的目的，采用的技术方案为：一种锂离子电池正极集流体，包括第一铝层和第二铝层及位于所述第一铝层与第二铝层之间的PET层，所述PET层为网格状结构，由PET基体导电剂组成。

优选地，所述导电剂为乙炔黑、科琴黑、石墨烯、碳纳米管中的一种或其任意组合。导电剂的加入使得电子不仅可从二维表面铝层方向向极耳端扩散并且PET基材内部也形成通路，不受辊压带来的表面铝层断裂导致电子不通的影响，极大地改善了复合安全正极集流体导电性差问题。