[发明专利]一种轻量化双极性集流体及双极性电池

说明书

本发明提出了一种轻量化双极性集流体，包括支撑层、第一导电层和第二导电层，支撑层在厚度方向上开设有多个孔洞，第一导电层、第二导电层分别设置在支撑层两侧，第一导电层与支撑层之间间隙、第二导电层与支撑层之间的间隙以及支撑层的孔洞内均填充有导电填充层。本发明双极性集流体双侧不同的金属导电层解除了正负极活性物质的限制，支撑层的电子绝缘性避免了和外层的金属导电层避免了电池在使用过程中的溶剂化作用，避免了循环过程中的电极劣化。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种轻量化双极性集流体及双极性电池。

背景技术

双极性电池是一种可以同时满足高电压和高能量密度要求的电池，纵向传输电子的方式大大降低了电池电子传输的路径，降低了电池内阻。但是正负极活性物质在集流体两层构建电池的方式，对于电池集流体的选择以及正负极活性物质尤其是负极活性物质的选择带来了很大的局限性。

发明内容

基于背景技术中存在的技术问题，本发明提出了一种轻量化双极性集流体及双极性电池。

本发明提出的一种轻量化双极性集流体及双极性电池，包括支撑层、第一导电层和第二导电层，支撑层在厚度方向上开设有多个孔洞，第一导电层、第二导电层分别设置在支撑层两侧，支撑层的孔洞内以及第一导电层与支撑层之间间隙和/或第二导电层与支撑层之间的间隙均填充有导电填充层。

优选的，支撑层由不导电的聚合物质材料制成。

优选的，支撑层的材料为PP、PE、PET、PI中的一种。

优选的，支撑层的穿孔率为8-40％。

优选的，通过涂布的方式在第一导电层与支撑层之间间隙、第二导电层与支撑层之间的间隙以及支撑层的孔洞内粘合导电填充物质以形成导电填充层。

优选的，导电填充物质由金属导电颗粒与非金属导电颗粒混合构成。

优选的，第一导电层、第二导电层的长度均小于支撑层的长度并均大于导电填充层的长度。。

优选的，第一导电层、第二导电层通过蒸镀的方式沉积在导电填充层上。

本发明提出的一种轻量化双极性电池，包括由双极性电极与隔板叠加形成的卷芯，其特征在于，双极性电极包括正极活性物质、负极活性物质以及上述轻量化双极性集流体，正极活性物质、负极活性物质分别涂布在双极性集流体的第一导电层、第二导电层表面，隔板与双极性集流体的支撑层通过热压的方式融合在一起。

本发明提出的一种轻量化双极性集流体，双侧不同的金属导电层解除了正负极活性物质的限制，支撑层的电子绝缘性避免了和外层的金属导电层避免了电池在使用过程中的溶剂化作用，避免了循环过程中的电极劣化。本发明提出的一种轻量化双极性电池中，集流体支撑层和隔板具有相同的材质且不含金属层，多层的材料进行热压密封过程中减少了漏液的危险，且由于支撑层的不导电性，增加了电池的安全性能。用集流体中支撑层和隔板的直接热压密封的简化了封装过程，轻量化了电池设计和电池重量，提高了能量密度，整个制成过程较为精简与可操作化。

附图说明

图1为本发明提出的一种轻量化双极性集流体的侧视图；

图2为本发明提出的一种轻量化双极性集流体的侧视图；

图3为本发明提出的一种轻量化双极性集流体的侧视图；

图4为本发明提出的一种轻量化双极性电池的局部结构示意图；

图5为本发明提出的一种轻量化双极性电池的侧视图。

具体实施方式

参照图1-图3，本发明提出一种轻量化双极性集流体，包括支撑层1、第一导电层2和第二导电层3，其中：