[发明专利]一种阵列基膜、电池集流体、电池极片、电池及其制备方法

说明书

本申请提供一种阵列基膜、电池集流体、电池极片、电池及其制备方法，属于柔性电子元器件领域。阵列基膜包括呈阵列分布的多个第一区域以及与第一区域交替分布的第二区域，第一区域包括有机聚合物层，第二区域包括有机聚合物层以及位于有机聚合物层表面和内部的导电金属，通过该阵列基膜，能够在一定程度上解决柔性导电薄膜与极耳焊接困难以及焊接不良等问题，从而有效降低极耳与极片间的电阻。

技术领域

本申请涉及柔性电子元器件领域，具体而言，涉及一种阵列基膜、电池集流体、电池极片、电池及其制备方法。

背景技术

现有技术中，常将金属箔作为电池集流体，但是，这些金属箔不具有储能活性却占据了电池15～30％的质量，导致电池的能量密度受到影响，再加上电池集流体需要具备一定的机械强度，导致无法通过降低金属箔的厚度来有效降低金属箔在电池中的质量占比。

基于此，技术人员研发了一种柔性导电薄膜，用来代替传统的金属箔电池集流体，柔性导电薄膜虽然能够有效降低电池集流体在电池中的质量占比，起到提升电池的能量密度的作用，但是，现有的柔性导电薄膜与极耳在焊接的过程中，存在焊接困难以及焊接不良等问题，导致极耳与极片间的电阻过高。

发明内容

申请人研究发现，现有的柔性导电薄膜，直接在有机聚合物层的两侧设置导电层，通过导电层与极耳焊接，该设置形式由于导电层较薄且有机聚合物层熔点较低，焊接时存在焊接困难以及焊接不良等问题。

本申请的目的在于提供一种阵列基膜、电池集流体、电池极片、电池及其制备方法，能够在一定程度上解决柔性导电薄膜与极耳焊接困难以及焊接不良等问题，从而有效降低极耳与极片间的电阻。

本申请的实施例是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提供一种阵列基膜，包括呈阵列分布的多个第一区域以及与第一区域交替分布的第二区域，第一区域包括有机聚合物层，第二区域包括有机聚合物层以及位于有机聚合物层表面和内部的导电金属。

上述技术方案中，将第二区域设置为有机聚合物层结合导电金属的形式，使得第二区域具有贯穿导电的功能，从而能够直接通过第二区域自身的导电金属与极耳进行焊接，以实现电路的连通，相较于现有的柔性导电薄膜，本申请提供的阵列基膜在焊接时具有焊接工艺简单且焊接较为牢固的优势，从而能够有效降低极耳与极片间的电阻。

在一些可选的实施方案中，阵列分布的形式为线性阵列；或者阵列分布的形式为矩形阵列。

上述技术方案中，阵列分布按照上述形式进行设置，能够使得阵列基膜的整体结构较为规整，同时，还便于进行工艺制备。

在一些可选的实施方案中，阵列基膜的厚度为500～20000nm。

上述技术方案中，将阵列基膜的厚度限定在上述范围，是由于：若厚度太小(焊接对厚度具有一定的要求)，不便于第二区域与极耳进行焊接，若厚度太大，则阵列基膜在电池中的质量占比过大(质量占比相当于就是传统的金属箔)，则无法起到有效提升电池的能量密度的作用。

在一些可选的实施方案中，导电金属包括Ni、Zn、Cu、Co、Mn、Ti、Ga、Ge、Sn、Sb、Zr、Mo、Al、Cr、Ag以及对应元素的合金中的一种或多种。

上述技术方案中，导电金属的种类丰富，能够根据不同的电池体系选择适宜种类的导电金属，从而能够较好的保证电池的电学性能。

第二方面，本申请实施例提供一种电池集流体，包括金属导电层以及如第一方面实施例提供的阵列基膜。在阵列基膜的厚度方向上，金属导电层位于阵列基膜的一侧或两侧；

或者，包括金属粘结层以及如第一方面实施例提供的阵列基膜。在阵列基膜的厚度方向上，金属粘结层位于第一区域的一侧或两侧。