[发明专利]一种高导热集流体及基于该集流体的高安全性锂离子电池

权利要求书

1.一种高导热集流体，其特征在于，通过以下步骤制得：

将前驱体材料制成前驱体膜，前驱体膜经低温碳化和高温石墨化热处理得到石墨化的泡棉，经压延得到所述高导热集流体；

所制得的高导热集流体的电导率为1.0×10⁵-2.5×10⁶Sm^-1，热导率为1200-1600W m^-1K^-1，厚度为5-500μm，体积密度为1-10mg cm^-3，机械强度为10-200MPa。

2.如权利要求1所述的高导热集流体，其特征在于：所述前驱体材料可为聚酰亚胺、氧化石墨烯、芳纶纤维，聚对苯撑苯并二噁唑等含碳有机材料。

3.如权利要求2所述的高导热集流体，其特征在于：前驱体的浓度为0.01-50mg/mL，前驱体制成膜所用方法为真空抽滤、刮刀涂敷、悬浮液蒸发法、喷涂法或旋涂法中的一种。

4.如权利要求1所述的高导热集流体，其特征在于：热处理过程中，碳化的温度为500-2000℃，石墨化的温度为2000-3500℃，升温速率为0.2-20℃/min，碳化的时间为5-15h，石墨化的时间为1-20h。

5.如权利要求4所述的高导热集流体，其特征在于：热处理过程在惰性气体氛围下进行，惰性气体的流速为5～500ml/min。

6.如权利要求1所述的高导热集流体，其特征在于：压延的压力为5-200MPa，压延时间为1-10h。

7.一种基于权利要求1～6任一所述高导热集流体的高安全性锂离子电池，其特征在于：包括正极极片、负极极片、隔膜、电解液和外包装材料，所述正极极片和负极极片至少一个由权利要求1～6任一所述的高导热集流体制成，所述电池的最大容量不小于1.5Ah。

8.如权利要求7所述的高安全性锂离子电池，其特征在于：高导热集流体表面涂敷正极浆料或负极浆料，经烘烤、辊压、裁片，制成正极极片或负极极片。

9.如权利要求8所述的高安全性锂离子电池，其特征在于：所述电池正极材料为锰酸锂，钴酸锂，磷酸铁锂，三元材料包括LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂(NCM111)、LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂(NCM523)、LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂(NCM622)、LiNi_0.7Co_0.15Mn_0.15、LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1(NCM811)、LiNi_0.85Co_0.075Mn_0.075等其中的一种，所述电池负极材料为石墨类材料，硅基材料，锡基材料或者钛基材料中的一种。

10.如权利要求8所述的高安全性锂离子电池，其特征在于：高导热集流体与电池上的金属极耳的焊接方式为钎焊、包括电阻焊、激光焊、电子束焊等焊接方式，电池种类为纽扣电池，圆柱电池，方壳电池和软包电池中的一种。