[实用新型]一种复合集流体、电极极片及电池

说明书

本实用新型的实施例提供了一种复合集流体、电极极片及电池，涉及电池技术领域。该复合集流体、电极极片及电池包括高分子层以及设置于高分子层表面的金属层，高分子层朝向金属层的表面上设置有多个凹陷和/或多个凸起，增大了金属层与高分子层的接触面积，提高了金属层与高分子层之间的结合力，降低了虚焊比例，同时可以减少电芯循环后期和高温条件下由于复合集流体的导电层脱落造成的容量损失，提高循环寿命。

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种复合集流体、电极极片及电池。

背景技术

相较于传统纯金属集流体，高分子-金属复合集流体是一种先进的复合集流体材料，在电池内部其重量占比低，使得电池内活性物质占比增加，从而提高电池能量密度。

由于高分子材料内部的分子键和金属材料内部的原子键差异较大，金属层在高分子表面的附着力较差，金属层与高分子层之间连接不紧密。随着电芯循环过程中极片膨胀造成的应力积累，金属层有发生剥离脱落的风险，容易在极耳焊接时产生虚焊造成安全隐患；同时，高温条件下电解液对集流体状态的影响更大，也会造成金属层的脱落，从而导致电芯容量损失和寿命衰减。

实用新型内容

本实用新型的目的包括，例如，提供了一种复合集流体，其能够提高复合集流体中金属层与高分子层的结合力，改善现有复合集流体金属层与高分子层连接不紧密，金属层容易脱落的问题。

本实用新型的目的还包括，提供了一种电极极片，其能够提高复合集流体中金属层与高分子层的结合力，改善现有复合集流体金属层与高分子层连接不紧密，金属层容易脱落的问题。

本实用新型的目的还包括，提供了一种电池，其能够提高复合集流体中金属层与高分子层的结合力，改善现有复合集流体金属层与高分子层连接不紧密，金属层容易脱落的问题。

本实用新型的实施例可以这样实现：

本实用新型的实施例提供了一种集流体，其包括高分子层以及设置于所述高分子层表面的金属层，所述高分子层朝向所述金属层的表面上设置有多个凹陷和/或多个凸起。

可选的，沿所述复合集流体的厚度方向，多个所述凹陷和/或多个所述凸起的正投影总面积与所述高分子层的平面面积之比为1:100-80:100。

可选的，所述凹陷的底端与开设有所述凹陷的所述高分子层的表面之间的距离为100nm-5μm，所述凸起的顶端与设置有所述凸起的所述高分子层的表面之间的距离为100nm-5μm。

可选的，所述高分子层的厚度为1μm-20μm。

可选的，所述金属层的厚度为200nm-5μm。

可选的，所述高分子层包括聚酰胺、聚对苯二甲酸酯、聚酰亚胺、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、芳纶、聚二甲酰苯二胺、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚对苯二甲酰对苯二胺、聚丙乙烯、聚甲醛、环氧树脂、酚醛树脂、聚四氟乙烯、聚苯硫醚、聚偏氟乙烯、硅橡胶、聚碳酸酯、纤维素及其衍生物、淀粉及其衍生物、蛋白质及其衍生物、聚乙烯醇及其交联物、聚乙二醇及其交联物中的至少一种。

可选的，所述凹陷或所述凸起通过挤出成型、激光烧蚀、模板压痕法中的任意一种方法设置。

可选的，所述金属层包括镍、铁、铜、铝中的至少一种。

本实用新型的实施例还提供了一种电极极片，包括电极活性材料、导电剂、粘接剂以及上述的集流体。

本实用新型的实施例还提供了一种电池，包括隔膜、电解液以及上述的电极极片。

本实用新型实施例的集流体、电极极片及电池的有益效果包括，例如：通过在高分子层朝向金属层的表面上设置多个凹陷和/或多个凸起，增大了高分子层的表面积，从而进一步增大了金属层与高分子层的接触面积，提高了金属层与高分子层之间的结合力。