[发明专利]一种锂离子电池集流体及其制备方法

说明书

本发明公开了一种锂离子电池集流体及其制备方法，涉及锂离子电池领域，包括金属箔、第一材料层、第二材料层、第三材料层、第四材料层、第五材料层和第六材料层，所述第一材料层覆盖在所述金属箔的上表面，所述第二材料层覆盖在所述金属箔的下表面，所述第三材料层覆盖在所述第一材料层的上表面，所述第四材料层覆盖在所述第二材料层的下表面，所述第五材料层覆盖在所述第三材料层的上表面，所述第六材料层覆盖在所述第四材料层的下表面。本发明提出的所述锂离子电池集流体具有接触电阻低、结合强度高的特点，有效提高了锂离子电池的循环性能，同时可对锂离子电池进行主动热管理，有效提高了锂离子电池的安全性能。

技术领域

本发明涉及锂离子电池领域，尤其涉及一种锂离子电池集流体及其制备方法。

背景技术

自从1990年Sony将锂离子电池商品化以来，锂离子电池得到快速发展，其能量密度、循环寿命、安全性能有了显著提高，市场规模日益增加，预计2020年全球锂离子电池市场规模将会超过2000亿Wh，年均复合增长率接近25％。

随着市场对锂离子电池性能的要求越来越高，锂离子电池的能量密度、循环寿命和安全问题一直是人们努力提升的技术方向。在电动汽车领域，锂离子电池的能量密度影响到汽车的续航里程，锂离子电池的循环寿命影响到汽车的使用寿命和后续维护，锂离子电池的安全性能成为了高能量密度电池大规模应用于电动汽车的主要障碍。

为了提升锂离子电池的能量密度，人们开发了镍钴锰酸锂三元正极材料，但是这类材料的安全性能欠佳；为了提升电池的安全性能，目前已有很多方法包括外置式热敏电阻、电解液稳定剂和防过充添加剂等，但是，这些方法效果有限；为了提升锂离子电池的循环寿命，涂炭铝箔成为近年来的研究热点，但是涂炭铝箔功能单一，对锂离子电池的安全性能无实质性的帮助。近年来出现将具有电阻正温度效应的材料层复合在锂离子电池正负极集流体上的技术，用来改善锂离子电池的安全性能，但是这一技术存在的缺陷是具有电阻正温度效应的材料层与正负极集流体以及锂离子电池正负极材料之间的结合力不佳，进而影响了锂离子电池的电性能。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种锂离子电池集流体及其制备方法，以克服采用现有技术的锂离子电池存在能量密度、安全性能和循环寿命不能兼顾的缺点。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是如何使锂离子电池在兼顾高能量密度的条件下，延长循环寿命及提高安全性能。

为实现上述目的，本发明提供了一种锂离子电池集流体，其特征在于，包括金属箔、第一材料层、第二材料层、第三材料层、第四材料层、第五材料层和第六材料层；

所述第一材料层覆盖在所述金属箔的上表面，所述第二材料层覆盖在所述金属箔的下表面，所述第三材料层覆盖在所述第一材料层的上表面，所述第四材料层覆盖在所述第二材料层的下表面，所述第五材料层覆盖在所述第三材料层的上表面，所述第六材料层覆盖在所述第四材料层的下表面；

所述第三材料层和所述第四材料层具有电阻正温度效应；

所述第一材料层、所述第二材料层、所述第五材料层和所述第六材料层为导电材料层；

所述第一材料层和/或所述第二材料层包含第一导电填料，所述第五材料层和/或所述第六材料层包含第二导电填料，所述第三材料层和/或所述第四材料层包含聚合物基材和第三导电填料。

进一步地，所述金属箔为铝箔或铜箔。

进一步地，所述锂离子电池集流体的厚度为3μm～43μm，所述金属箔的厚度为3μm～25μm，所述第一材料层和/或所述第二材料层的厚度为0.1μm～2μm，所述第三材料层和/或所述第四材料层的厚度为0.1μm～5μm，所述第五材料层和/或所述第六材料层的厚度为0.1μm～2μm。