[实用新型]一种锂离子电池用集流体

说明书

本实用新型公开了一种锂离子电池用集流体，包括金属上层、中间层和金属下层；所述中间层为设置有金属连接体的有机聚合物层，所述金属连接体为柱状，所述金属连接体连通所述金属上层和所述金属下层。本实用新型的锂离子电池用集流体采用设置有柱状的金属连接体为中间层连接金属上层和金属下层，在保障集流体具有良好电子导电性的同时可以实现轻量化,并且具有良好的机械强度和焊接性能。

技术领域

本实用新型属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电池用集流体。

背景技术

随着锂离子电池在便携设备、新能源汽车和储能等领域的广泛应用，各领域对锂离子电池提出了更高能量密度的需求。在组成锂离子电池的各部件中，铝箔和铜箔作为集流体发挥着电子传导和支撑活性材料的作用。集流体在锂离子电池中占有一定的重量，但是其并不能在电池的使用过程中提供能量，因此集流体轻量化是提升锂离子电池单位重量能量密度的有效途径之一。降低集流体重量最传统的方法是降低集流体的厚度。但是受到集流体加工技术限制，目前商用的最薄的铝箔和铜箔厚度分别为10µm和6µm，其在电池中仍然占有很大重量份量。多孔集流体和聚合物-金属复合集流体是目前在探索的两种轻量化集流体，其中，多孔集流体在轻量化的同时也会降低集流体的机械强度，降低极片的电子导电性，同时还会增加正、负极活性材料的涂覆难度。而金属-聚合物-金属复合集流体（例如，铜-聚酰亚胺（PI）-铜三明治结构的集流体）虽然能在满足机械强度与极片加工性能的情况下降低集流体的重量，但由于集流体两侧金属层相互不导通，也会降低集流体的电子导电性和导热性。同时由于聚合物中间层的存在，导致极耳焊接时铜镀层易剥落，焊接性能较差，且焊接过程中多层极片之间无法形成导电通路，实用性较差。

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供一种锂离子电池用集流体，既可以轻量化，又可以保证集流体良好的电子导电性、良好的机械强度和焊接性能。

本实用新型的技术方案为：

一种锂离子电池用集流体，包括金属上层、中间层和金属下层；所述中间层为设置有金属连接体的有机聚合物层，所述金属连接体为柱状，所述金属连接体连通所述金属上层和所述金属下层。

优选地，所述金属连接体为圆柱、直棱柱或斜棱柱。

优选地，所述中间层的厚度为所述集流体厚度的50%-90%。

优选地，所述中间层中所述金属连接体的截面积占所述中间层总截面积的5%-50%。

优选地，所述集流体上单个所述金属连接体截面积为80μm²-4mm²，极耳焊接处所述金属连接体的截面积不小于焊接面积的15%。

优选地，所述有机聚合物层中的有机聚合物为聚酰亚胺、聚丙烯、聚乙烯或聚苯乙烯。

优选地，所述金属为铜、铝或镍。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型的锂离子电池用集流体采用设置有柱状金属连接体的有机聚合物层为中间层连接金属上层和金属下层，在保障集流体具有良好电子导电性的同时，可以实现轻量化，并且具有良好的机械强度和焊接性能。

附图说明

图1为实施例1的锂离子电池用集流体的纵向剖视图。

图2为图1的A-A向剖视图。

图3为实施例2的锂离子电池用集流体的纵向剖视图。

图中：1、金属上层；2、中间层；21、金属连接体；22、有机聚合物；3、金属下层。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做详细说明。

实施例1