[发明专利]一种用于电池的新型集流体及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于电池的新型集流体，它是由聚合物薄膜表面镀金属层而成，本发明通过在聚合物上喷涂一层金属层，制备了一种超轻且安全的集流体，与业内最轻的商用金属箔集流器(6um铜箔/13um铝箔)的锂离子电池相比，配备本发明的复合集流体的电池可以实现比能量提高16‑26％，增大了电池密度与安全性。

技术领域

本发明涉及一种用于电池的新型集流体及其制备方法，其主要用于电池领域。

背景技术

传统锂离子电池负极集流体是铜箔。随着锂电技术的发展，锂离子电池的高能量密度、轻量化和柔性化成为人们的追求。而其中，无容量材料与安全隐患是实现高能量锂离子电池的两个重要挑战。高密度的金属箔电流收集器是锂离子电池的典型集成部分，没有提供容量且容易出现安全风险。同时，高能量密度电池也会带来更多的安全问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于电池的新型集流体及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于电池的新型集流体，它是由聚合物薄膜表面镀金属层而成。

所述聚合物薄膜为聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯中的一种。

所述聚合物薄膜的厚度为5-10um。

一种用于电池的新型集流体的制备方法，包括以下步骤：

对聚合物薄膜进行电晕处理，置于磁控溅射镀膜机真空室内，将真空室密封，抽真空，利用磁控溅射在塑料薄膜上进行镀膜。

当所述集流体用于正极集流体，蒸镀靶材选取Al，用于负极集流体，蒸镀靶材选取Cu。

本发明的优点：

1、本发明通过在聚合物上喷涂一层金属层，制备了一种超轻且安全的集流体，与业内最轻的商用金属箔集流器(6um铜箔/13um铝箔)的锂离子电池相比，配备本发明的复合集流体的电池可以实现比能量提高16-26％，增大了电池密度与安全性；

2、本发明正负极集流体均可以适用，聚合物薄膜密度较金属箔(2.7-8.9g/cm³)降低了70-500％质量，从而提升电芯能量密度；因新型集流体抗穿刺能力较普通金属集流体提升了2-3倍，因而可以降低因金属异物刺穿隔膜导致电芯热失控，解决了高容量密度电芯易发烟发火问题。

说明书附图：

图1为本发明实施例1的集流体实拍扫描电镜图(500x)；

图2为本发明实施例1的集流体抗穿刺力图；

图3为本发明实施例1的集流体(a)与普通集流体(b)针刺效果对比图。

具体实施方式

实施例1

一种用于电池正极的新型集流体，它是由聚酰亚胺(厚度为5um)表面镀金属层而成。

所述聚合物薄膜的厚度为5-10um。

一种用于电池正极的新型集流体的制备方法，包括以下步骤：

对聚酰亚胺进行电晕处理，置于磁控溅射镀膜机真空室内，将真空室密封，抽真空，利用磁控溅射在塑料薄膜上进行镀膜，蒸镀靶材选取Al。

实施例2

一种用于电池负极的新型集流体，它是由聚对苯二甲酸乙二醇酯(厚度为10um)表面镀金属层而成。

一种用于电池负极的新型集流体的制备方法，包括以下步骤：