[发明专利]集流体及其制备方法以及锂离子电池

权利要求书

1.一种集流体，其特征在于，所述集流体包括多孔基体和碳纤维骨架；其中，所述碳纤维骨架一部分包裹在所述多孔基体的表面，一部分填充在所述多孔基体的孔内。

2.根据权利要求1所述的集流体，其中，所述多孔基体选自多孔铜箔、多孔铝箔、编制铜网、编制铝网中的至少一种；

优选地，所述多孔基体的孔径为2-20000μm，优选为10-500μm；孔隙率为20-80％，优选为60-80％；厚度为4-20μm，优选为6-15μm；

优选地，所述碳纤维骨架的石墨化程度为0-15％，优选为5-10％；

优选地，所述多孔基体和碳纤维骨架的质量比为1：0.04-1.25，优选为1：0.07-1.05。

3.根据权利要求1或2所述的集流体，其中，所述集流体的厚度为5-30μm，优选为8-21μm；

优选地，当所述多孔基体为多孔铜箔和/或编制铜网时，所述集流体的面密度为7.12-142.4g/m²，优选为20-65g/m²；拉伸强度为35-100kgf/mm²，优选为40-90kgf/mm²；比强度为8000-30000kN/g，优选为11000-22000kN/g；

优选地，当所述多孔基体为多孔铝箔和/或编制铝网时，所述集流体的面密度为2.16-43.2g/m²，优选为9.45-30g/m²；拉伸强度为15-40kgf/mm²，优选为17-35kgf/mm²；比强度为5000-13000kN/g，优选为6000-12000kN/g。

4.一种集流体的制备方法，其特征在于，所述方法包括将含有聚合物的浆料浸渍或涂覆在多孔基体上，得到包裹有浆料层的中间体，然后对所述中间体进行碳化，得到集流体；其中，所述聚合物选自芳纶、聚酰亚胺、聚丙烯腈中的至少一种。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其中，所述聚合物的重均分子量M_w＝10000-350000g/mol，优选为20000-200000g/mol；

优选地，所述芳纶的重均分子量M_w＝20000-100000g/mol，聚酰亚胺的重均分子量M_w＝80000-150000g/mol，所述聚丙烯腈的重均分子量M_w＝20000-200000g/mol；

优选地，所述多孔基体选自多孔铜箔、多孔铝箔、编制铜网、编制铝网中的至少一种；

优选地，所述多孔基体的孔径为2-20000μm，优选为10-500μm；孔隙率为20-80％，优选60-80％；厚度为4-20μm，优选为6-15μm；

优选地，所述多孔铜箔的孔径为2-10000μm，优选为10-500μm；孔隙率为20-80％，优选为60-80％；厚度为4-20μm，优选为6-15μm；

优选地，所述多孔铝箔的孔径为2-10000μm，优选为10-500μm；孔隙率为20-80％，优选为40-60％；厚度为4-20μm，优选为6-15μm；

优选地，所述编制铜网的孔径为40-20000μm，优选为100-500μm；孔隙率为20-80％，优选为40-60％；厚度为4-20μm，优选为6-15μm；

优选地，所述编制铝网的孔径为40-20000μm，优选为100-500μm；孔隙率为20-80％，优选为40-60％；厚度为4-20μm，优选为6-15μm；

优选地，所述浆料的溶剂选自N-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、甲苯、丙酮和二甲基亚砜中的至少一种，优选为N-甲基吡咯烷酮和/或二甲基乙酰胺。

6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其中，所述浆料中聚合物的含量为3-15g/mL，优选为9-14/mL。