一种锂离子电池多层网状集流体及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种锂离子电池多层网状集流体，包括基材、设置在所述基材两面的胶粘剂层和与所述胶粘剂层表面相接的网状集流体层。本发明专利技术还公开了上述锂离子电池多层网状集流体的制造方法。本发明专利技术的多层网状集流体既能有效提高锂电池集流体的抗拉强度，降低制造成本，又能有效提高锂电池的能量密度，降低电池的内阻，改善锂电池的电化学性能。改善锂电池的电化学性能。改善锂电池的电化学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池多层网状集流体及其制造方法


[0001]本专利技术涉及锂离子电池集流体制造
，尤其涉及一种锂离子电池多层网状集流体及其制造方法。

技术介绍

[0002]伴随着能源问题和碳排放标准越来越高，市场对锂离子电池的需求量逐年增加，同时对锂离子电池的电性能要求越来越高；目前多数锂电池生产企业使用的电池集流体为二维平面箔材，主要存在以下问题：
[0003]1.二维平面箔材的抗拉强度较低，对设备精度要求高，且生产过程中易发生断带等影响企业生产效率的问题；
[0004]2.在二位箔材平面上涂覆活性物质的量受到制约，限制了锂电子电池的能量密度。

技术实现思路

[0005]基于
技术介绍
存在的技术问题，本专利技术提出了一种锂离子电池多层网状集流体及其制造方法。
[0006]本专利技术提出的一种锂离子电池多层网状集流体，包括基材、设置在所述基材两面的胶粘剂层和与所述胶粘剂层表面相接的网状集流体层。
[0007]优选地，所述基材为高分子薄膜，优选为PET膜、PI膜、PP膜或PE膜中的一种或者多种组合成的复合膜。
[0008]优选地，所述胶粘层是由胶粘剂固化而成；优选地，所述胶粘剂为PVDF胶粘剂；优选地，所述PVDF胶粘剂包括PVDF和溶剂，其中PVDF和溶剂的质量比1：(10
‑
12.5)。
[0009]优选地，所述网状集流体层由网状集流体构成，所述网状集流体优选为网状铜集流体或者网状铝集流体；优选地，所述网状集流体的网格目数为20
>‑
100目。
[0010]优选地，所述网状集流体通过编织法或者冲压法制备；优选地，所述编织法是使用经编机将金属纤维通过三维编织的方法得到网状集流体；优选地，所述冲压法是使用冲压件在平面金属箔材上冲压成孔，得到网状集流体，其中网状集流体的网孔形状为六边形、矩形或菱形。
[0011]优选地，所述基材的厚度为5
‑
10μm，所述胶粘剂层的厚度为0.2
‑
2μm，所述网状集流体层的厚度为10
‑
100μm。
[0012]一种所述的锂离子电池多层网状集流体的制造方法，包括：
[0013]S1、在基材两面涂覆胶粘剂，将胶粘剂烘干固化，形成胶粘剂层；
[0014]S2、将网状集流体贴合在胶粘剂层的表面，即得。
[0015]优选地，S2中，贴合的方法为热压贴合，所述热压的温度为75
‑
85℃，压力为2
‑
4MPa，时间为40
‑
60s。
[0016]优选地，S1中，胶粘剂是使用网纹辊通过印涂方式涂覆在基材两面；优选地，S1中，
胶粘剂通过悬浮式烘箱烘干固化。
[0017]一种锂离子电池，包括正极片、负极片、隔膜、电解液和外壳，所述正极片包括所述多层网状集流体和涂覆在所述多层网状集流体上的正极活性材料，其中多层网状集流体的网状集流体层由网状铝集流体构成；所述负极片包括所述多层网状集流体和涂覆在所述多层网状集流体上的负极活性材料，其中多层网状集流体的网状集流体层由网状铜集流体构成。
[0018]本专利技术的有益效果如下：
[0019]本专利技术以高分子薄膜作为网状集流体的载体，可以弥补单纯网状集流体抗拉强度低的劣势，且高分子薄膜与网状集流体组合成的多层网状集流体的抗拉强度优于纯箔材的抗拉强度，可提高涂布工序的制程效率；网状集流体采用的三维网状结构可以增大活性物质与集流体之间的接触面积，有利于锂离子在活性物质和集流体之间的传输，进而有助于增加单层极片上的敷料量，降低电池重量，提高电池的能量密度。
[0020]综上，本专利技术的多层网状集流体既能有效提高锂电池集流体的抗拉强度，降低制造成本，又能有效提高锂电池的能量密度，降低电池的内阻，改善锂电池的电化学性能。
附图说明
[0021]图1为本专利技术提出的锂离子电池多层网状集流体的截面图，图中：1
‑
基材，2
‑
胶粘剂层，3
‑
网状集流体层。
[0022]图2为本专利技术提出的锂离子电池多层网状集流体上半部分的结构示意图，图中：1
‑
基材，2
‑
胶粘剂层，3
‑
网状集流体层。
具体实施方式
[0023]下面，通过具体实施例对本专利技术的技术方案进行详细说明。
[0024]实施例1
[0025]一种锂离子电池多层网状集流体，包括基材、设置在所述基材两面的胶粘剂层和与所述胶粘剂层表面相接的网状集流体层，其中基材为PET膜，胶粘层是由PVDF胶粘剂固化而成，网状集流体层由网格目数为50目的网状铝集流体构成，基材的厚度为8μm，胶粘剂层的厚度为1μm，网状集流体层的厚度为20μm。
[0026]上述锂离子电池多层网状集流体的制造方法包括：
[0027]S1、将胶粘剂使用网纹辊通过印涂方式涂覆在基材两面，通过悬浮式烘箱烘干固化，形成胶粘剂层，其中胶粘剂由PVDF和溶剂NMP按质量比为1：11.5组成；
[0028]S2、将网格目数为50目、厚度为20μm的网状铝集流体热压贴合在胶粘剂层的表面，即得，其中热压的温度为80℃，压力为3MPa，时间为50s。
[0029]其中，网状铝集流体由铝金属纤维使用经编机通过三维编织而成。
[0030]实施例2
[0031]一种锂离子电池多层网状集流体，包括基材、设置在所述基材两面的胶粘剂层和与所述胶粘剂层表面相接的网状集流体层，其中基材为PET膜，胶粘层是由PVDF胶粘剂固化而成，网状集流体层由网格目数为50目的网状铜集流体构成，基材的厚度为8μm，胶粘剂层的厚度为1μm，网状集流体层的厚度为20μm。
[0032]上述锂离子电池多层网状集流体的制造方法包括：
[0033]S1、将胶粘剂使用网纹辊通过印涂方式涂覆在基材两面，通过悬浮式烘箱烘干固化，形成胶粘剂层，其中胶粘剂由PVDF和溶剂NMP按质量比为1：11.5组成；
[0034]S2、将网格目数为50目、厚度为20μm的网状铜集流体热压贴合在胶粘剂层的表面，即得，其中热压的温度为80℃，压力为3MPa，时间为50s。
[0035]其中，网状铜集流体由铜金属纤维使用经编机通过三维编织而成。
[0036]实施例3
[0037]一种锂离子电池，包括正极片、负极片、隔膜、电解液和外壳，其中正极片包括实施例1中的多层网状集流体和涂覆在上述多层网状集流体上的正极活性材料；负极片包括实施例2中的多层网状集流体和涂覆在上述多层网状集流体上的负极活性材料。
[0038]其中，正极活性材料由磷酸铁锂、粘结剂及导电剂组成，其中粘结剂为PVDF，导电剂由超导碳黑(SP)和石墨烯组成，按质量比计，磷酸铁锂：SP：石墨烯：PVDF＝96.8:0.7:0.5:2.0；负极活性材料由人造石墨、增稠剂、粘结剂和导电剂组成，其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池多层网状集流体，其特征在于，包括基材、设置在所述基材两面的胶粘剂层和与所述胶粘剂层表面相接的网状集流体层。2.根据权利要求1所述的锂离子电池多层网状集流体，其特征在于，所述基材为高分子薄膜，优选为PET膜、PI膜、PP膜或PE膜中的一种或者多种组合成的复合膜。3.根据权利要求1所述的锂离子电池多层网状集流体，其特征在于，所述胶粘层是由胶粘剂固化而成；优选地，所述胶粘剂为PVDF胶粘剂；优选地，所述PVDF胶粘剂包括PVDF和溶剂，其中PVDF和溶剂的质量比1：(10
‑
12.5)。4.根据权利要求1所述的锂离子电池多层网状集流体，其特征在于，所述网状集流体层由网状集流体构成，所述网状集流体优选为网状铜集流体或者网状铝集流体；优选地，所述网状集流体的网格目数为20
‑
100目。5.根据权利要求1所述的锂离子电池多层网状集流体，其特征在于，所述基材的厚度为5
‑
10μm，所述胶粘剂层的厚度为0.2
‑
2μm，所述网状集流体层的厚度为...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴道军，叶志林，陈默，
申请(专利权)人：合肥国轩高科动力能源有限公司，
类型：发明
国别省市：