一种集流体、使用该集流体的电化学装置和电子设备，涉及储能技术领域。集流体，包括：有机支撑层(30)；导电层(10)；中间涂层(20)，中间涂层(20)设置于有机支撑层(30)和导电层(10)之间；其中，中间涂层(20)包括至少由第一树脂和第二树脂组成的树脂组合物；第一树脂对有机支撑层(30)的粘结力小于第二树脂对有机支撑层(30)的粘结力；第一树脂对导电层(10)的粘结力小于第二树脂对导电层(10)的粘结力。集流体可同时兼顾低质量以及良好的导电、集流和结构稳定可靠的性能，从而有利于使包含该集流体的电化学装置能同时兼顾较高的重量能量密度以及良好的综合电化学性能。及良好的综合电化学性能。及良好的综合电化学性能。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】集流体、使用该集流体的电化学装置和电子设备
[0001]本申请涉及储能
，具体讲，涉及一种集流体、使用该集流体的电化学装置和电子设备。
技术介绍
[0002]以锂离子电池为代表的二次电池由于具备能量密度大、输出功率高、循环寿命长、自放电率低、环境污染小等优点，而被广泛应用于各类消费电子产品、电动车以及风能、太阳能等所需的大型储能装置等领域中。随着社会科技的进一步发展及二次电池的应用范围不断扩大，人们对二次电池的能量密度也提出了越来越高的要求。
[0003]相关技术中集流体贯穿了电池全部的加工过程以及服务于电池的整个生命周期，是电池活性材料的载体并为电子传输提供通道，是二次电池中重要组成部分，与电池的能量密度密切相关。但是相关技术中的集流体的集流性能或对于提高二次电池的能量密度所起的作用仍然存在改进的空间，相应的，二次电池的能量密度也期待能够进一步提高。例如现有的二次电池，一方面采用金属集流体，由于金属材料的特性(如断裂延伸率低)，当集流体厚度降低至一定水平后，集流体易发生断裂，破损等不良现象，造成原材料浪费、产能降低等问题，从而采用具有较大厚度和较高密度的金属集流体，然而不利地降低了电池的能量密度。另一方面采用复合集流体，其在低密度的聚合物薄膜表面通过金属的物理气相沉积得到金属聚合物薄膜并形成复合集流体，可以降低电池集流体的密度，提升电池的重量能量密度。然而通过气相沉积获得的复合集流体的表层金属与聚合物薄膜之间的附着力低，在极片加工与电池生命周期中通常存在复合集流体表层导电层脱落等现象，严重影响电池的循环及存储性能。从而使用现有复合集流体的二次电池在长时间循环(≥1000次)以及高温存储(≥85℃)后，存在金属层脱落、电芯容量衰减加快等问题。
[0004]因此，相关技术中的集流体以及电化学装置存在改进的需求。
技术实现思路
[0005]本申请专利技术人进行了大量的研究，旨在改善传统的集流体，使得其在具有良好的导电和集流性能的同时，减少或避免复合集流体的脱层现象，提高复合集流体中各层之间的粘接力，从而提供可同时兼顾较高的重量能量密度以及良好的综合电化学性能的电化学装置。
[0006]因此，本申请的首要申请目的在于提出一种集流体。本申请的第二申请目的在于提出一种使用该集流体的电化学装置和电子设备。
[0007]根据本申请的第一方面，提供一种集流体，该集流体包括有机支撑层、导电层和中间涂层，导电层设置于有机支撑层的至少一个表面上，中间涂层设置于有机支撑层和导电层之间。
[0008]其中，所述中间涂层包括树脂组合物，树脂组合物包括第一树脂和第二树脂；所述第一树脂对所述有机支撑层的粘结力小于所述第二树脂对所述有机支撑层粘结力；所述第
一树脂对所述导电层的粘结力小于所述第二树脂对所述导电层的粘结力。
[0009]在上述集流体中，所述第一树脂对所述有机支撑层的粘结力为1.8N/15mm至2.5N/15mm，进一步为2.1N/15mm至2.3N/15mm；所述第二树脂对所述有机支撑层的粘结力为3.5N/15mm至7.5N/15mm，进一步为4.0N/15mm至5.0N/15mm。
[0010]在上述集流体中，所述第一树脂对所述导电层的粘结力为2.0N/15mm至5.5N/15mm，进一步为4.0N/15mm至5.0N/15mm；
[0011]所述第二树脂对所述导电层的粘结力为3.5N/15mm至7.5N/15mm，进一步为4.0N/15mm至5.5N/15mm。
[0012]在上述集流体中，以在温度为85℃的电解液中浸泡72h计，所述第二树脂在电解液中的溶胀比与所述第一树脂在电解液中的溶胀比的差值≥3质量％，进一步为≥14质量％。
[0013]在上述集流体中，所述中间涂层的溶度参数的范围为7.5至12；所述中间涂层的热膨胀系数的范围为50
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[0014]在上述集流体中，所述第一树脂包括聚丙烯酸树脂(PAA)、改性聚烯烃树脂(MPO)或有机硅树脂(OS)中的至少一种，所述第二树脂包括聚丙烯酸酯(PEA)、聚氨酯(PU)、不饱和聚酯(UP)、酚醛树脂(PF)、乙烯
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丙烯酸共聚物(EAA)、乙烯
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醋酸乙烯共聚物(EVA)或环氧树脂(EPO)中的至少一种。
[0015]在上述集流体中，所述第一树脂包括环氧树脂(EPO)，所述第二树脂包括聚丙烯酸酯(PEA)、聚氨酯(PU)、不饱和聚酯(UP)、酚醛树脂(PF)、乙烯
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丙烯酸共聚物(EAA)、乙烯
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醋酸乙烯共聚物(EVA)中的至少一种。
[0016]在上述集流体中，所述中间涂层中所述第一树脂与所述第二树脂之间的质量比为2：98至98：2；进一步，所述第一树脂与所述第二树脂之间的质量比为10：90至90：10；所述第一树脂为改性聚烯烃树脂，所述第二树脂为聚氨酯和/或环氧树脂，所述第二树脂在所述树脂组合物中的质量百分含量为2％至30％；所述中间涂层的厚度为0.2μm至2μm。
[0017]在上述集流体中，所述有机支撑层包括有机聚合物，所述有机聚合物包括聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酰对苯二胺、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚醚醚酮、聚甲醛、聚对苯硫醚、聚对苯醚、聚氯乙烯、聚酰胺、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯或聚苯乙烯中的至少一种；所述有机支撑层的厚度为2μm至36μm。
[0018]在上述集流体中，所述导电层的材料包括金属导电材料或碳基导电材料中的至少一种；所述金属导电材料包括铝、铜、镍、铁、钛、银、金、钴、铬、钼或钨中的至少一种，所述碳基导电材料包括石墨、乙炔黑、石墨烯或碳纳米管中的至少一种；所述导电层的厚度为100nm至5000nm；所述导电层为气相沉积层。
[0019]在上述集流体中，所述导电层包括第一导电层和第二导电层，所述第一导电层和所述第二导电层分别设置于所述有机支撑层的两个表面上；
[0020]所述中间涂层包括第一中间涂层和第二中间涂层；
[0021]所述第一导电层、所述第一中间涂层、所述有机支撑层、所述第二中间涂层、所述第二导电层依次层叠设置。
[0022]根据本申请的第二方面，提供一种电化学装置，其包括正极、负极及电解液，其中所述正极和/或所述负极包括如本申请第一方面所述的集流体。
[0023]根据本申请的第三方面，提供一种电子设备，其包括如本申请第二方面所述的电化学装置。
[0024]本申请所提供的集流体为包括有机支撑层、中间涂层和导电层的复合集流体，其中设置于有机支撑层和导电层之间的中间涂层包括至少由第一树脂和第二树脂组成的树脂组合物，该树脂组合物中的第一树脂对于有机支撑层和导电层的粘接能力小于第二树脂对于有机支撑层和导电层的粘接能力，从而第一树脂的耐电解液溶胀性能优于第二树脂本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种集流体，其特征在于，包括：有机支撑层；导电层，设置于有机支撑层的至少一个表面上；中间涂层，所述中间涂层设置于所述有机支撑层和所述导电层之间；其中，所述中间涂层包括树脂组合物，所述树脂组合物包括第一树脂和第二树脂；所述第一树脂对所述有机支撑层的粘结力小于所述第二树脂对所述有机支撑层的粘结力；所述第一树脂对所述导电层的粘结力小于所述第二树脂对所述导电层的粘结力。2.根据权利要求1所述的集流体，其特征在于，所述第一树脂对所述有机支撑层的粘结力为1.8N/15mm至2.5N/15mm；所述第二树脂对所述有机支撑层的粘结力为3.5N/15mm至7.5N/15mm。3.根据权利要求1所述的集流体，其特征在于，所述第一树脂对所述导电层的粘结力为2.0N/15mm至5.5N/15mm；所述第二树脂对所述导电层的粘结力为3.5N/15mm至7.5N/15mm。4.根据权利要求1所述的集流体，其特征在于，以在温度为85℃的电解液中浸泡72h计，所述第二树脂在电解液中的溶胀比与所述第一树脂在电解液中的溶胀比的差值≥3质量％。5.根据权利要求1所述的集流体，其特征在于，所述中间涂层具有以下特征中的至少一个：a)所述中间涂层的溶度参数的范围为7.5至12；b)所述中间涂层的热膨胀系数的范围为50
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‑1。6.根据权利要求1所述的集流体，其特征在于，所述第一树脂包括聚丙烯酸树脂(PAA)、改性聚烯烃树脂(MPO)或有机硅树脂(OS)中的至少一种，所述第二树脂包括聚丙烯酸酯(PEA)、聚氨酯(PU)、不饱和聚酯(UP)、酚醛树脂(PF)、乙烯
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丙烯酸共聚物(EAA)、乙烯
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醋酸乙烯共聚物(EVA)或环氧树脂(EPO)中的至少一种。7.根据权利要求1所述的集流体，其特征在于，所述第一树脂包括环氧树脂(EPO)，所述第二树脂包括聚丙烯酸酯(PEA)、聚氨酯(P...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓兵，
申请(专利权)人：宁德新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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