[发明专利]一种复合集流体、电极极片和锂离子电池

说明书

本发明提供了一种复合集流体、电极极片和锂离子电池，包括基材、涂碳层和第一粘结剂；涂碳层涂覆于基材的至少一表面；第一粘结剂设置在所述基材与涂碳层之间，且涂覆于基材上；其中，第一粘结剂的粘度为20～500mpa·s；第一粘结剂的剥离强度大于或等于500N/m。相比于现有技术，本发明提供的复合集流体，通过在涂碳层与基材之间增加了第一粘结剂的设置，极大的改善了集流体的极性及表面张力，特别是对于铝箔材，大大降低了铝箔对涂碳浆料的选择性，使得水性涂碳层也可以均匀的涂覆在基材上，解决了目前涂碳涂层流平性差，涂覆不均匀的问题。

技术领域

本发明涉及锂电池领域，具体涉及一种复合集流体、电极极片和锂离子电池。

背景技术

近几年随着人们对绿色出行，能源环保等理念的认同，储能设备的发展变得更加迅速，各能源行业之间的竞争也越来越激烈。为了满足人们对能源的需求，新技术如雨后春笋，发展尤为迅速，目前锂离子电池的能量密度的发展仿佛已经进入瓶颈，短时间内无法突破，锂电池的研究逐渐向安全、稳定、可靠等方向研究。

而集流体涂碳改进是近几年来的新兴技术，涂碳改进对集流体的导电性、一致性、使用寿命和集流体与上层活性材料的粘接具有极大的提高作用，并且对降低电芯DCR、极化作用和改善电池的低温性能也有一定程度的改进。但是目前集流体涂碳技术主要应用在铜箔上，因为铜箔表面具有较大的达因值，水性浆料比较容易涂覆在铜箔表面。而铝箔具有较小的达因值，水性浆料涂覆在铝箔表面表面张力较大，流平性较差，不能完整的涂覆在铝箔表面。为了解决这些问题，目前通常采用以下两种办法进行处理：1)使用油性浆料涂覆在铝箔表面，但是油性浆料也存在污染大，成本高问题；2)尝试加入一些润湿剂对其进行改进，但是大部分润湿剂活性大，对电池后期的性能可能存在影响；并且加入浆料中会使气泡增多，导致涂覆膜面较差；同时也会对浆料的粘度产生一定的影响，进而影响浆料的稳定性。

中国专利申请(CN109935837A)公开了一种锂离子电池用涂碳铝箔，涂碳铝箔的导电涂层的涂料包括导电剂、粘结剂和溶剂，导电剂包括石墨烯以及炭黑、碳纳米管、层状导电石墨中的至少一种，粘结剂包括聚丙烯酸酯、聚氨酯、环氧树脂、聚丙烯腈、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠中的至少一种，溶剂包括水和无水乙醇中的至少一种，炭黑和石墨烯经过聚乙烯吡咯烷酮接枝改性。但此种涂碳铝箔虽提高电池的散热性能，但仍存在涂碳浆料流平性差的问题。

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：提供一种复合集流体，以解决目前涂碳涂层流平性差，涂覆不均匀的问题，本发明提供的复合集流体，不仅降低了箔材的表面张力，同时提高了涂层的均匀性和粘接性。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种复合集流体，包括：

基材；

涂碳层，涂覆于所述基材的至少一表面；

第一粘结剂，设置在所述基材与所述涂碳层之间，且涂覆于所述基材上；

其中，所述第一粘结剂的粘度为20～500mpa·s；所述第一粘结剂的剥离强度大于或等于500N/m。

将第一粘结剂的粘度和剥离强度设置在上述范围内，可以保证涂碳层与基材的有效粘接，提高涂碳层的剥离强度，此外，粘结剂上的亲水基团还可以起到提高集流体极性的作用，有效降低集流体的表面张力，以利于水性涂碳层的涂覆，涂覆的更加均匀。利用本发明的复合集流体解决了目前涂碳涂层流平性差，涂覆不均匀的问题。