复合集流体及二次电池制造技术

本申请提供一种复合集流体及二次电池，属电池技术领域。复合集流体包括透光支撑层和具有导电层的功能层。透光支撑层的厚度D1为2μm≤D1≤30μm。功能层设置于两个表面中的至少一个表面上，导电层的厚度D2为D2≥0.2μm。复合集流体的透光率为X；透光支撑层的透光率为Y；透光支撑层的透光率与复合集流体的透光率之差T＝Y

【技术实现步骤摘要】
复合集流体及二次电池


[0001]本申请涉及电池
，具体而言，涉及一种复合集流体及二次电池。

技术介绍

[0002]复合集流体(中间为支撑层，支撑层的正反两面设置有功能层)在制备成电芯卷或堆叠成电芯堆的过程中，需要经过数十道工艺步骤，下面以电芯卷为例进行说明：复合集流体制成电芯卷要经过涂布(在复合集流体的功能层的两个表面分别涂布活性物质)、冷压(通过冷压的方式将将活性物质层压实得到极片)、分条(将冷压后的极片，按照电芯实际设计宽度进行裁切)、模切(对极片的非涂覆区域进行模切形成极耳转接处)、极耳焊接(在极耳转接处进行极耳的焊接)、卷绕(将正极极片、隔膜和负极极片重叠进行卷绕得到圆形电芯卷)和热压(将卷绕的圆形电芯卷热压成扁状的电芯卷)，然后对电芯卷进行耐绝缘测试(Hi-pot测试)。通过Hi-pot测试检测电芯卷的良率，其中，电芯卷的Hi-pot测试不能够通过的原因之一是电芯卷内落有导电颗粒物使电芯卷产生了缺陷。

技术实现思路

[0003]专利技术人研究发现，复合集流体的hi-pot良率远低于传统金属集流体(比如铜箔、铝箔)。通过拆卸复合集流体的Hi-pot不良品，发现其电芯卷hi-pot不良原因之一是电芯卷内掉落有导电颗粒物而产生的。制备电芯卷时产生的导电颗粒物，有一部分来自于复合集流体中的功能层在支撑层上剥离，功能层剥离后产生的导电颗粒物掉落在极片上，会影响Hi-pot测试的良率。产生功能层剥离的工序可以是辊压、模切或其他制备电芯卷的工序。
[0004]虽然，在制备电芯卷的工序中，由于复合集流体的功能层的剥离，会产生影响电芯卷良率的导电颗粒物，但是，由于前期没有任何方式对该现象进行检测，所以，具有缺陷的复合集流体会继续进行电芯卷的制备，电芯卷制备完成以后，进行Hi-pot测试才能够将具有缺陷的电芯卷筛选出来，影响了生产效率，增加生产成本。
[0005]所以，本申请的第一目的在于提供一种复合集流体及负极集流体，用其制备电池的过程中，便于获知在生产中集流体是否发生功能层剥离，以识别并剔除发生功能层剥离的复合集流体，保证电芯制造良率。
[0006]本申请的第二目的在于提供一种电芯及二次电池，电芯及二次电池的制造良率高。
[0007]第一方面，本申请提供一种复合集流体，包括透光支撑层和具有导电层的功能层。透光支撑层具有沿厚度方向相对的两个表面，透光支撑层的厚度D1为2μm≤D1≤30μm。功能层设置于两个表面中的至少一个表面上，导电层的厚度D2为D2≥0.2μm。复合集流体的透光率为X；透光支撑层的透光率为Y；透光支撑层的透光率与复合集流体的透光率之差T＝Y-X，其中，T≥30％。
[0008]在一种可能的实施方式中，透光支撑层的透光率与复合集流体的透光率之差T为：50％＜T＜100％。
[0009]在一种可能的实施方式中，透光支撑层的透光率与复合集流体的透光率之差T为：75％＜T＜100％。
[0010]在一种可能的实施方式中，透光率是采用波长为390-760nm混合白光的条件下的透光率。
[0011]在一种可能的实施方式中，复合集流体上的任一透光率的值均满足：透光支撑层的透光率与复合集流体的透光率之差T＝Y-X≥30％。
[0012]在一种可能的实施方式中，透光支撑层的厚度偏差的绝对值≤0.2
×
D1；功能层的厚度偏差的绝对值≤0.3
×
D3，其中，D3为功能层的厚度。
[0013]在一种可能的实施方式中，功能层的单面面密度为0.04-4mg/cm2。
[0014]在一种可能的实施方式中，透光支撑层的厚度D1为5μm≤D1≤25μm。
[0015]在一种可能的实施方式中，透光支撑层的材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇、聚苯硫醚、聚全氟乙丙烯树脂、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚亚苯基砜树脂、聚醚醚酮、聚醚砜树脂和玻璃中的一种。
[0016]在一种可能的实施方式中，所述导电层的厚度D2为0.2μm≤D2≤3μm。
[0017]在一种可能的实施方式中，导电层包括Cu导电层、Al导电层、Ni导电层、Au导电层、Ag导电层、Pt导电层及其合金导电层中的一种或多种。
[0018]在一种可能的实施方式中，复合集流体为负极集流体，导电层为铜导电层。在一种可能的实施方式中，功能层还包括遮光层，遮光层设置于透光支撑层和铜导电层之间，遮光层的厚度为2-100nm。
[0019]在一种可能的实施方式中，遮光层为Ni金属层或导电炭层。
[0020]第二方面，本申请提供一种二次电池，包括上述复合集流体。
[0021]本申请实施例提供的复合集流体及二次电池的有益效果包括：
[0022]使用该复合集流体制备电芯的时候，如果复合集流体的功能层未发生剥离，则在线透光率检测的时候，复合集流体的透光率为X，X的值较小甚至为0；如果复合集流体的功能层发生剥离(功能层发生剥离，则导电层发生剥离)，则在线透光率检测的时候，其检测到的透光率的值不再是复合集流体的透光率的值，而是剥离功能层以后的透光支撑层的透光率为Y，Y的值较大甚至可以达到100％。对于复合集流体的透光率进行在线检测的时候，如果检测得到的透光率的值突然发生较大的变化(透光率较小到突然增大)，且增大的值超过30％，则可以说明该处的复合集流体的功能层产生了剥离，可以将不合格的复合集流体或极片提前筛选出来剔除，不需要制备得到电芯以后才能够进行筛选，可以增加电芯的Hi-pot测试的良率，且在前期就将不合格的复合集流体筛选出来，那一部分筛选出来的复合集流体不再进行电芯的制备，避免不必要的工艺的实施，可以减少电池的生产成本。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图也属于本申请的保护范围。
[0024]图1为本申请实施例提供的极片的结构示意图；
[0025]图2为本申请实施例提供的复合集流体的结构示意图。
[0026]图标：10-复合集流体；110-透光支撑层；111-第一表面；112-第二表面；120-功能层；121-导电层；122-粘结层；123-保护层；20-活性物质层。
具体实施方式
[0027]专利技术人研究发现，复合集流体在制备成电芯卷或堆叠成电芯堆的过程中，集流体会发生拉扯、弯折等情况，从而损伤极耳转接处的集流体，造成支撑层与功能层之间的界面剥离。
[0028]在产生拉扯时，由于支撑层的拉伸性能和功能层的拉伸性能不同，则支撑层两面的功能层可能会在拉扯处与支撑层剥离。在产生弯折时，由于功能层的延展性能与支撑层的延伸性能不同，则支撑层两面的功能层可能会在弯折处与支撑层剥离。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合集流体，其特征在于，包括：透光支撑层，所述透光支撑层具有沿厚度方向相对的两个表面，所述透光支撑层的厚度D1为2μm≤D1≤30μm；具有导电层的功能层，所述功能层设置于两个所述表面中的至少一个所述表面上，所述导电层的厚度D2为D2≥0.2μm；所述复合集流体的透光率为X；所述透光支撑层的透光率为Y；所述透光支撑层的透光率与所述复合集流体的透光率之差T＝Y-X，其中，T≥30％。2.根据权利要求1所述的复合集流体，其特征在于，所述透光率是指在波长为390-760nm混合白光的条件下的透光率。3.根据权利要求1所述的复合集流体，其特征在于，所述复合集流体上的任一透光率的值均满足：所述透光支撑层的透光率与所述复合集流体的透光率之差T＝Y-X≥30％。4.根据权利要求1所述的复合集流体，其特征在于，所述透光支撑层的厚度偏差的绝对值≤0.2
×
D1；所述功能层的厚度偏差的绝对值≤0.3
×
D3，其中，D3为功能层的厚度。5.根据权利要求1所述的复合集流体，其特征在于，所述功能层的单面面密度为0.04-4mg...

【专利技术属性】
技术研发人员：张芹，
申请(专利权)人：深圳市海鸿新能源技术有限公司，
类型：新型
国别省市：