[实用新型]集流体、极片、电池单体、电池及用电装置

说明书

本申请涉及一种集流体、极片、电池单体、电池及用电装置，集流体包括用于汇集电流的不锈钢集流部，其中，不锈钢集流部包括沿预设方向相邻设置的留白区和涂覆区，涂覆区用于覆设活性材料，留白区的硬度小于涂覆区的硬度。本申请中，集流体通过不锈钢集流部实现汇集电流的功能，因不锈钢集流部的特性，可以同时用于制备正极片和负极片，集流体具备一定的通用性。而且，由于留白区的硬度小于涂覆区的硬度，在留白区与涂覆区的交界处不会形成微裂纹/鱼尾纹等不良现象，集流体的加工性能好。

技术领域

本申请涉及电池技术领域，特别是涉及一种集流体、极片、电池单体、电池及用电装置。

背景技术

电池单体中极片的制备需要用到集流体，集流体用于涂覆活性材料，并将活性材料产生的电流汇集输出、将外部(如电池单体的电极端子)电流输入给活性材料。因此，集流体通常要求电导率较好，化学与电化学稳定性好，机械强度高。

铜集流体和铝集流体因容易加工、力学强度和成本等因素适宜，被广泛用作极片的集流体。然而，铜集流体用作正极集流体容易被氧化，铝集流体用作负极集流体时容易被腐蚀，因此前者只能用于负极，后者只能用于正极。在相关技术中，利用不锈钢制作的集流体具有通用性，但是其加工性能较差。

实用新型内容

鉴于上述问题，本申请提供一种集流体、极片、电池单体、电池及用电装置，旨在解决现有不锈钢集流体加工性能差的问题。

第一方面，本申请提供了一种集流体，集流体包括用于汇集电流的不锈钢集流部，其中，不锈钢集流部包括沿预设方向相邻设置的留白区和涂覆区，涂覆区用于覆设活性材料，留白区的硬度小于涂覆区的硬度。

本申请实施例的技术方案中，其通过不锈钢集流部实现汇集电流的功能，因不锈钢集流部的特性，可以同时用于制备正极片和负极片，集流体具备一定的通用性。而且，由于留白区的硬度小于涂覆区的硬度，留白区的拉伸强度低于涂覆区的拉伸强度，且留白区的延展性好于涂覆区的延展性，在辊压活性材料时，留白区能够跟随涂覆区延展而延展，在留白区与涂覆区的交界处不会形成微裂纹/鱼尾纹等不良现象，集流体的加工性能好。

在一些实施例中，涂覆区的拉伸强度δb1≥800MPa，且涂覆区的延展性D1≤1％。此时，涂覆区的不锈钢为硬态不锈钢，硬态不锈钢的硬度高且制备成本低，可以提高集流体的耐压实能力以及降低制备成本。

在一些实施例中，留白区的拉伸强度δb2≤450MPa，且留白区的延展性D2≥3％。此时，留白区的不锈钢为软态不锈钢，其延展性好，在集流体辊压活性材料时，留白区的软态不锈钢能够跟随涂覆区的不锈钢延展，能够有效避免留白区与涂覆区交界处形成微裂纹/鱼尾纹等不良现象。同时，留白区为软态不锈钢，其硬度低，在留白区模切形成极耳的过程中，更加容易裁切。而且，在焊接时，软态不锈钢所需的焊接能量低，更容易焊接。因此，用软态不锈钢制成的极耳更容易焊接。

在一些实施例中，留白区包括沿预设方向相邻设置的第一区和第二区，第一区连接在涂覆区和第二区之间，其中，第一区的硬度与第二区的硬度不等，且第一区的硬度小于涂覆区的硬度。此时，集流体可以仅通过改变第一区的硬度来改善留白区和涂覆区交界处容易在辊压时出现的微裂纹/鱼尾纹等不良现象，第二区的不锈钢的硬度可以灵活设置，集流体的布置更加灵活。

在一些实施例中，第二区的硬度等于涂覆区的硬度。此时，可以基于同一不锈钢坯料，仅在第一区对不锈钢坯料进行降硬度处理(完全退火处理或不完全退火处理)即可，集流体的加工更加简单，成本更低。

在一些实施例中，第二区的拉伸强度δb22和涂覆区的拉伸强度δb1满足，δb22＝δb1＞450MPa；第二区的延伸性D22和涂覆区的延展性D1满足，D22＝D1＜3％。此时，第二区和涂覆区的硬度相等，在实际加工时可以基于一不锈钢坯料仅对第一区局部进行降硬度处理(完全退火处理或者不完全退火处理)即可，集流体制备更加简单、且成本更低。