[实用新型]非金属集流体、非金属集流体制备装置、极片及电池

说明书

本实用新型提出了一种非金属集流体、非金属集流体制备装置、极片及电池，包括非金属层及位于非金属层沿厚度方向的相对两侧的第一导电层和第二导电层；非金属层由非金属导电材料组成；非金属层上表面具有第一留白区和第一电镀区，第一电镀区沿非金属层宽度方向至少设置一个，第一导电层设置于第一电镀区；非金属层下表面具有第二留白区和第二电镀区，第一留白区和第二留白区上下对应，第一电镀区和第二电镀区上下对应，第二导电层设置于第二电镀区。本实用新型的非金属集流体中集成极耳，无需进行极耳与非金属集流体的连接，简化工艺，极耳和非金属集流体融为一体，极耳和非金属集流体的结合强度高，能够提高电池充放电过程中的过流能力。

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种非金属集流体、非金属集流体制备装置、极片及电池。

背景技术

由于锂离子电池的能量密度以及功率密度高，目前已是一种用途非常广泛的二次电池。常规的锂离子电池集流体采用金属箔材，正极通常使用金属铝箔，负极通常使用金属铜箔，而直接采用该金属箔材制备得到的锂离子电池一旦发生内部短路，电池内部无法切断电流，导致热量聚集最终引发热失控。为了解决该问题，有研究者采用一类新型的非金属集流体替代常规的金属集流体，这类非金属集流体通常采用不导电的聚合物薄膜做基底，并在聚合物薄膜的上下表面镀一层金属材料。例如在PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)薄膜的上下表面镀金属铝作为正极集流体，在PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)薄膜的上下表面镀金属铜作为负极集流体，都取得了一定的改善电池安全性能的效果。

然而，在上述非金属集流体与极耳连接后，由于极耳与集流体的结合力差，导致极耳连接区的接触阻抗高，过流能力减小，此外，连接在复合集流体上的极耳良率也较低，最终对复合集流体以及锂离子电池的性能都产生一定的影响。

中国专利CN 110931802 B提供了一种柔性轻质非金属集流体、极片的制备方法和应用以及一种锂蓄电池及其制备方法，包括使用导电聚合物材料和非金属导电材料用模板法制备而成，其中导电聚合物作为非金属集流体，由于非金属集流体该集流体设置了外接端子充当电池的极耳。然而该专利中制备的外接端子不均有普适性，在集流体上加工极耳的制程工艺复杂，不具有推广性。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了一种非金属集流体、非金属集流体制备装置、极片及电池，用于解决非金属集流体与极耳连接强度不够，过流能力小的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

第一方面，本实用新型提供了一种非金属集流体，其包括非金属层及位于所述非金属层沿厚度方向的相对两侧的第一导电层和第二导电层；

所述非金属层由非金属导电材料组成；

所述非金属层上表面具有第一留白区和第一电镀区，所述第一导电层设置于所述第一电镀区；

所述非金属层下表面具有第二留白区和第二电镀区，所述第二导电层设置于所述第二电镀区。

在上述技术方案的基础上，优选的，所述第一留白区和第二留白区上下对应，所述第一电镀区和第二电镀区上下对应。

在上述技术方案的基础上，优选的，所述第一电镀区沿非金属层宽度方向设置一个或两个或多个，当所述第一电镀区设置一个时，其位于非金属层宽度方向一侧；当所述第一电镀区设置两个时，其分别位于非金属层宽度方向两侧；当所述第一电镀区设置为多个时，多个第一电镀区沿非金属层宽度方向间隔设置。

作为一些实施方式，所述第一电镀区为一段式布置，且所述第一电镀区沿所述非金属层长度方向设置。

作为另一些实施方式，所述第一电镀区为分段式布置，且多个分段式第一电镀区沿所述非金属层长度方向等间距设置。