锂离子电池、双极性集流体及其制备方法技术

本发明专利技术涉及电池技术领域，具体提供一种锂离子电池、双极性集流体及其制备方法，旨在解决现有的锂离子电池的双极性集流体的制作工艺困难的问题。为此目的，本发明专利技术的双极性集流体的制备方法包括以下步骤：提供正极集流体箔材或者负极集流体箔材；对正极集流体箔材或者负极集流体箔材进行处理，以在正极集流体箔材的涂布区域或者负极集流体箔材的涂布区域形成金属氧化物绝缘层；在金属氧化物绝缘层上设置负极集流层或者正极集流层。通过这样的设置，仅需要在绝缘层上完成一次箔材电镀即可，极大地降低了集流体制作工艺的难度，此外，还能够提高双极性集流体的抗拉强度和柔韧性，从而在制作锂离子电池的过程中，不易出现集流层断裂、褶皱等情况。褶皱等情况。褶皱等情况。

【技术实现步骤摘要】
锂离子电池、双极性集流体及其制备方法


[0001]本专利技术涉及电池
，具体提供一种锂离子电池、双极性集流体及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着锂离子电池的大规模普及应用，新能源动力及储能领域对更高能量密度、更低成本电池技术的持续需求，对现有锂离子电池技术的持续升级层出不穷。
[0003]作为锂离子电池中不可或缺的组成部件之一，目前广泛地运用于电芯生产的集流体主要为正极金属铝箔集流体、负极金属铜箔集流体以及双极性集流体，现有的双极性集流体包括PTC膜绝缘层以及附着在PTC膜绝缘层两面的铝箔和铜箔，在制作双极性集流体时，需要在PTC膜绝缘层的两面分别电镀铝箔和铜箔，制作工艺困难。
[0004]因此，本领域需要一种新的技术方案来解决上述问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在解决或者缓解上述技术问题，即，解决或缓解现有的锂离子电池的双极性集流体的制作工艺困难的问题。
[0006]在第一方面，本专利技术提供了一种双极性集流体的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：提供正极集流体箔材或者负极集流体箔材；对所述正极集流体箔材或者所述负极集流体箔材进行处理，以在所述正极集流体箔材的涂布区域或者所述负极集流体箔材的涂布区域形成金属氧化物绝缘层；在所述金属氧化物绝缘层上设置负极集流层或者正极集流层。
[0007]在上述双极性集流体的制备方法的优选技术方案中，在步骤“在所述金属氧化物绝缘层上设置负极集流层或者正极集流层”之前，所述制备方法还包括：对所述金属氧化物绝缘层进行封孔处理。
[0008]在上述双极性集流体的制备方法的优选技术方案中，在步骤“对所述正极集流体箔材或者所述负极集流体箔材进行处理，以在所述正极集流体箔材的涂布区域或者所述负极集流体箔材的涂布区域形成金属氧化物绝缘层”之前，所述制备方法还包括：将所述正极集流体箔材的非涂布表面或者所述负极集流体箔材的非涂布表面遮盖，以避免在所述非涂布表面形成金属氧化物。
[0009]在上述双极性集流体的制备方法的优选技术方案中，在步骤“在所述金属氧化物绝缘层上设置负极集流层或者正极集流层”之前，所述制备方法还包括：将所述金属氧化物绝缘层的端部区域遮盖以便形成与正极极耳区或者负极极耳区对应的绝缘区。
[0010]在上述双极性集流体的制备方法的优选技术方案中，步骤“对所述正极集流体箔材或者所述负极集流体箔材进行处理，以在所述正极集流体箔材的涂布区域或者所述负极集流体箔材的涂布区域形成金属氧化物绝缘层”具体包括：对所述正极集流体箔材或者所述负极集流体箔材进行阳极氧化处理，以在所述正极集流体箔材的涂布区域或者所述负极
集流体箔材的涂布区域形成所述金属氧化物绝缘层。
[0011]在上述双极性集流体的制备方法的优选技术方案中，步骤“在所述金属氧化物绝缘层上设置负极集流层或者正极集流层”具体包括：在所述金属氧化物绝缘层表面电镀或者化学镀所述负极集流层或者所述正极集流层。
[0012]在上述双极性集流体的制备方法的优选技术方案中，所述正极集流体箔材为铝或铝合金，并且/或者所述负极集流体箔材为铜。
[0013]在上述双极性集流体的制备方法的优选技术方案中，所述金属氧化物绝缘层的厚度为1至10微米。
[0014]在第二方面，本专利技术还提供了一种双极性集流体，包括正极集流层、负极集流层以及位于所述正极集流层和所述负极集流层之间的绝缘层，其中，所述绝缘层为对所述正极集流层的箔材或者所述负极集流层的箔材进行处理而形成的金属氧化物绝缘层。
[0015]在上述双极性集流体的优选技术方案中，所述正极集流层包括正极活性涂层区和正极极耳区，所述负极集流层包括负极活性涂层区和负极极耳区，所述双极性集流体在正极侧与所述负极极耳区对应的位置设置有第一绝缘区，所述双极性集流体在负极侧与所述正极极耳区对应的位置设置有第二绝缘区。
[0016]在上述双极性集流体的优选技术方案中，所述双极性集流体还包括对所述金属氧化物绝缘层进行封孔处理而形成的封孔层。
[0017]在第三方面，本专利技术还提供了一种锂离子电池，包括上述的双极性集流体。
[0018]在采用上述技术方案的情况下，本专利技术的双极性集流体的制备方法包括以下步骤：提供正极集流体箔材或者负极集流体箔材；对正极集流体箔材或者负极集流体箔材进行处理，以在正极集流体箔材的涂布区域或者负极集流体箔材的涂布区域形成金属氧化物绝缘层；在金属氧化物绝缘层上设置负极集流层或者正极集流层。通过这样的设置，仅需要在绝缘层上完成一次箔材电镀即可，极大地降低了集流体制作工艺的难度，降低了加工成本，提高了加工效率，此外，还能够提高双极性集流体的抗拉强度和柔韧性，从而在制作锂离子电池的过程中，不易出现集流层断裂、褶皱等情况，进而提高集流层的导电性。
[0019]进一步地，在步骤“在金属氧化物绝缘层上设置负极集流层或者正极集流层”之前，本专利技术的制备方法还包括：对金属氧化物绝缘层进行封孔处理。通过这样的设置，能够进一步提高金属氧化物绝缘层的绝缘效果，从而提高双极性集流体的可靠性
[0020]又进一步地，在步骤“对正极集流体箔材或者负极集流体箔材进行处理，以在正极集流体箔材的涂布区域或者负极集流体箔材的涂布区域形成金属氧化物绝缘层”之前，本专利技术的制备方法还包括：将正极集流体箔材的非涂布表面或者负极集流体箔材的非涂布表面遮盖，以避免在非涂布表面形成金属氧化物。通过这样的设置，能够避免在正极集流体箔材的非涂布表面或者负极集流体箔材的非涂布表面也形成金属氧化物绝缘层。
附图说明
[0021]下面结合附图来描述本专利技术的优选实施方式，附图中：
[0022]图1是本专利技术的双极性集流体的制备方法的实施例一的流程图；
[0023]图2是本专利技术的双极性集流体的实施例一的结构示意图；
[0024]图3是本专利技术的双极性集流体的制备方法的实施例二的流程图；
[0025]图4是本专利技术的双极性集流体的实施例二的结构示意图。
[0026]附图标记列表：
[0027]1、正极集流层；11、正极活性涂层区；12、正极极耳区；2、负极集流层；21、负极活性涂层区；22、负极极耳区；3、金属氧化物绝缘层；41、第一绝缘区；42、第二绝缘区。
具体实施方式
[0028]下面参照附图来描述本专利技术的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本专利技术的技术原理，并非旨在限制本专利技术的保护范围。
[0029]需要说明的是，在本专利技术的描述中，术语“顶”、“底”、“左”、“右”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0030]具体地，本专利技术提供了一种双极性集流体的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双极性集流体的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：提供正极集流体箔材或者负极集流体箔材；对所述正极集流体箔材或者所述负极集流体箔材进行处理，以在所述正极集流体箔材的涂布区域或者所述负极集流体箔材的涂布区域形成金属氧化物绝缘层；在所述金属氧化物绝缘层上设置负极集流层或者正极集流层。2.根据权利要求1所述的双极性集流体的制备方法，其特征在于，在步骤“在所述金属氧化物绝缘层上设置负极集流层或者正极集流层”之前，所述制备方法还包括：对所述金属氧化物绝缘层进行封孔处理。3.根据权利要求1所述的双极性集流体的制备方法，其特征在于，在步骤“对所述正极集流体箔材或者所述负极集流体箔材进行处理，以在所述正极集流体箔材的涂布区域或者所述负极集流体箔材的涂布区域形成金属氧化物绝缘层”之前，所述制备方法还包括：将所述正极集流体箔材的非涂布表面或者所述负极集流体箔材的非涂布表面遮盖，以避免在所述非涂布表面形成金属氧化物。4.根据权利要求1所述的双极性集流体的制备方法，其特征在于，在步骤“在所述金属氧化物绝缘层上设置负极集流层或者正极集流层”之前，所述制备方法还包括：将所述金属氧化物绝缘层的端部区域遮盖以便形成与正极极耳区或者负极极耳区对应的绝缘区。5.根据权利要求1所述的双极性集流体的制备方法，其特征在于，步骤“对所述正极集流体箔材或者所述负极集流体箔...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈国，孙振勇，
申请(专利权)人：蔚来动力科技合肥有限公司，
类型：发明
国别省市：