[发明专利]阴极集流体及阴极极片

说明书

本发明提出了一种阴极集流体及阴极极片，其中阴极集流体，包括第一金属层、纤维编织层和第二金属层，第一金属层、纤维编织层与第二金属层依次层叠覆盖设置。通过将第一金属层与第二金属层镀在纤维编织层上，得到复合阴极集流体，采用纤维编织层，降低阴极集流体重量，提高了电芯的能量密度，增大集流体拉伸强度，提高电芯制造过程能力，增强缓冲外应力以及粘附破碎金属的作用，大大提高了电芯的安全性能。

技术领域

本发明涉及到锂离子电池领域，特别是涉及到锂离子电池中的阴极集流体及阴极极片。

背景技术

目前，大部分锂离子电池的阴极集流体采用的是铝箔等金属箔，这些金属箔材虽然具有较好的电导性和热导性，但在受到外力挤压和异物穿刺等条件下，容易产生尺寸较大的金属碎屑或者毛刺，从而刺穿隔膜，导致电芯发生内短路，带来安全隐患。

为了消除安全隐患，人们研究了包括安全涂层，有机-金属复合集流体在内的多种安全方案。安全涂层是指在电池阴极，阳极或者隔离膜表面涂覆一层绝缘物，通过增加极片电阻或者隔离膜机械性能，阻止电池内部产生大电流和减小内短路面积，从而提高安全性能。然而这些薄涂层无法阻挡穿刺，挤压等极端条件带来的金属碎屑或者毛刺刺穿隔膜，导致阴阳极发生接触，从而使电芯发生内短路，容易发生起火和爆炸现象。

发明内容

本发明的主要目的为提供一种阴极集流体及阴极极片，提高电芯能量密度，增强电芯安全性能。

本发明提出一种阴极集流体，包括第一金属层、纤维编织层和第二金属层，第一金属层、纤维编织层与第二金属层依次层叠覆盖设置。

进一步地，纤维编织层的组成材料包括超细纤维材料。

进一步地，超细纤维材料包括玻璃纤维，金属纤维，有机纤维中的一种或多种。

进一步地，有机纤维包括聚丙烯腈纤维(PAN纤维)，聚对苯撑苯并双噁唑(PBO)纤维，聚苯并咪唑(PBI)纤维，聚酰亚胺纤维(PI纤维)，碳纤维中的一种或多种。

进一步地，第一金属层与第二金属层的组成材料包括镍,钛、银、铝、铜镍合金中的一种或多种。

进一步地，纤维编织层中具有编织空隙，编织空隙的大小包括6-10μm。

进一步地，第一金属层与第二金属层的厚度包括1-10μm。

进一步地，纤维编织层的拉伸强度为190N/mm²～260N/mm²。

进一步地，纤维编织层的厚度包括5-20μm。

本发明还提出了一种电池阴极极片，包括上述中任意一项的阴极集流体以及电池活性材料层，电池活性材料层层叠覆盖设置在第一金属层以及第二金属层背向纤维编织层的面上。

本发明与现有技术相比，有益效果是：本发明提供了一种阴极集流体及阴极极片，其中阴极集流体，包括第一金属层、纤维编织层和第二金属层，第一金属层、纤维编织层与第二金属层依次层叠覆盖设置。通过将第一金属层与第二金属层镀在纤维编织层上，得到复合阴极集流体，采用纤维编织层，降低阴极集流体重量，提高了电池电芯的能量密度，增大集流体拉伸强度，提高电芯制造过程能力，增强缓冲外应力以及减小破碎金属以及金属毛刺尺寸的不良作用，降低电芯发生内短路的可能性，大大提高了电芯的安全性能。

附图说明

图1为本发明阴极极片一实施例的结构示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。