一种复合集流体、极片和锂电池制造技术

本实用新型专利技术提供一种复合集流体、极片和锂电池，复合集流体包括依次层叠的第一导电层、阻燃层和第二导电层，所述第一导电层具有贯穿所述第一导电层的若干第一通孔，所述第二导电层具有贯穿所述第二导电层的若干第二通孔，所述阻燃层适于在第一温度呈固态并在第二温度呈液态，所述第二温度大于所述第一温度，所述第二温度为250℃

【技术实现步骤摘要】
一种复合集流体、极片和锂电池


[0001]本技术涉及锂电池
，具体涉及一种复合集流体、极片和锂电池。

技术介绍

[0002]锂电池具备高能量密度、无记忆效应、环境友好、循环寿命长等优点，因此应用前景十分广阔，例如，在新能源电动汽车、电子产品以及储能等领域，锂离子电池已经得到广泛的应用。目前，一般通过电池管理系统和热管理系统对锂电池进行检测和调控，其中，电池管理系统能够避免电池出现过充和/或过放，热管理系统能够为进行充放电的电池提供合适的温度，以使电池处于健康状态。
[0003]然而，当锂电池出现短路时，电池管理系统和热管理系统无法阻燃，从而导致锂电池燃烧或爆炸，产生较为严重的安全事故。

技术实现思路

[0004]因此，本技术要解决的技术问题在于如何避免由于锂电池短路导致的燃烧或爆炸，从而提供一种复合集流体、极片和锂电池。
[0005]本技术提供一种复合集流体，包括依次层叠的第一导电层、阻燃层和第二导电层，所述第一导电层具有贯穿所述第一导电层的若干第一通孔，所述第二导电层具有贯穿所述第二导电层的若干第二通孔，所述阻燃层适于在第一温度呈固态并在第二温度呈液态，所述第二温度大于所述第一温度，所述第二温度为200℃
‑
400℃。
[0006]可选的，所述阻燃层为聚合物阻燃层。
[0007]可选的，所述阻燃层还包括位于所述聚合物阻燃层中的碳纳米管和/或碳纤维。
[0008]可选的，所述第一通孔的半径为0.01μm～1000μm；所述第二通孔的半径为0.01μm～1000μm。
[0009]可选的，若干所述第一通孔的半径相同，相邻所述第一通孔的中心轴的间隔距离大于或等于所述第一通孔的半径的4倍；若干所述第二通孔的半径相同，相邻所述第二通孔的中心轴的间隔距离大于或等于所述第二通孔的半径的4倍。
[0010]可选的，若干所述第一通孔呈阵列排布；若干所述第二通孔呈阵列排布。
[0011]可选的，所述阻燃层的厚度大于所述第一导电层的厚度，所述阻燃层的厚度大于所述第二导电层的厚度。
[0012]可选的，所述第一导电层的厚度为0.015μm～5μm；所述第二导电层的厚度为0.015μm～5μm。
[0013]本技术还提供一种极片，包括：上述复合集流体；以及，位于所述复合集流体表面的活性物质。
[0014]本技术还提供一种锂电池，包括正极极片和负极极片，所述正极极片和/或负极极片采用上述极片。
[0015]本技术技术方案，具有如下优点：
[0016]1.本技术提供的复合集流体，能够避免由于锂电池短路导致的燃烧或爆炸，提高了锂电池的安全性能。具体的，当锂电池发生微短路时，锂电池内局部温度骤升，从而导致位于复合集流体局部表面的活性物质被破坏，进而将复合集流体的局部区域暴露在电解液中；同时，复合集流体的上述局部区域达到第二温度，使上述局部区域的阻燃层由固态转变为液态并由第一通孔和/或第二通孔溢出至电解液中，从而降低着火点并阻断锂电池的燃烧路径，使锂电池内部温度逐渐降低，进而避免锂电池发生燃烧或爆炸；待锂电池内部降温至第一温度后，位于电解液的部分阻燃材料发生固化并在锂电池后续发生微短路时，降低着火点并阻断锂电池的燃烧路径，持续发挥阻燃作用。此外，采用所述复合集流体的锂电池的结构完整性不会由于微短路发生破坏，这使锂电池在发生微短路之后能够继续使用。
[0017]2.本技术提供的复合集流体，所述阻燃层还包括位于所述聚合物阻燃层中的碳纳米管和/或碳纤维，碳纳米管和/或碳纤维具有优异的导电性，碳纳米管和/或碳纤维的添加提高了复合集流体的导电性，从而有利于提高锂电池的循环稳定性。
[0018]3.本技术提供的极片，能够避免由于锂电池短路导致的燃烧或爆炸。
[0019]4.本技术提供的锂电池，在锂电池内部发生微短路时，能够避免锂电池发生燃烧或爆炸。同时，所述锂电池的结构完整性不会由于微短路发生破坏，这使锂电池在发生微短路之后继续使用。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，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的附图。
[0021]图1为本技术实施例提供的复合集流体的结构示意图；
[0022]图2为本技术实施例提供的极片的结构示意图；
[0023]图3为正极极片与负极极片之间的电场线示意图；
[0024]图4为在图3所示的负极极片上形成的锂枝晶的示意图；
[0025]附图标记说明：
[0026]1‑
第一导电层；11
‑
第一通孔；11'
‑
第一通孔；2
‑
阻燃层；3
‑
第二导电层；31'
‑
第二通孔；4
‑
活性物质；5
‑
负极极片；6
‑
锂枝晶。
具体实施方式
[0027]下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0028]在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的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。
[0029]参见图1，本实施例提供一种复合集流体，包括依次层叠的第一导电层1、阻燃层2和第二导电层3，所述第一导电层1具有贯穿所述第一导电层1的若干第一通孔11，所述第二导电层3具有贯穿所述第二导电层3的若干第二通孔(未图示)，所述阻燃层2适于在第一温度呈固态并在第二温度呈液态，所述第二温度大于所述第一温度，所述第二温度为200℃
‑
400℃，所述第一温度小于250℃。
[0030]上述复合集流体能够避免由于锂电池短路导致的燃烧或爆炸，提高了锂电池的安全性能。具体的，当锂电池发生微短路时，锂电池内局部温度骤升，从而导致位于复合集流体局部表面的活性物质被破坏，进而将复合集流体的局部区域暴露在电解液中；同时，复合集流体的上述局部区域达到第二温度，使上述局部区域的阻燃层2由固态转变为液态并由第一通孔11和/或第二通孔溢出至电解液中，从而降低着火点并阻断锂电池的燃烧路径，使锂电池内部温度逐渐降低，进而避免锂电池发生燃烧或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合集流体，其特征在于，包括依次层叠的第一导电层、阻燃层和第二导电层，所述第一导电层具有贯穿所述第一导电层的若干第一通孔，所述第二导电层具有贯穿所述第二导电层的若干第二通孔，所述阻燃层适于在第一温度呈固态并在第二温度呈液态，所述第二温度大于所述第一温度，所述第二温度为200℃
‑
400℃。2.根据权利要求1所述的复合集流体，其特征在于，所述阻燃层为聚合物阻燃层。3.根据权利要求2所述的复合集流体，其特征在于，所述阻燃层还包括位于所述聚合物阻燃层中的碳纳米管和/或碳纤维。4.根据权利要求1所述的复合集流体，其特征在于，所述第一通孔的半径为0.01μm～1000μm；所述第二通孔的半径为0.01μm～1000μm。5.根据权利要求4所述的复合集流体，其特征在于，若干所述第一通孔的半径相同，相邻所述第一通孔的中心轴的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王娇娇，张要军，何见超，高飞，杨红新，
申请(专利权)人：蜂巢能源科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：