无线加热电池集流体、制备工艺及应用制造技术

本申请公开了一种无线加热电池集流体、制备工艺及应用，加热层包括电热膜片、电极和绝缘层，的电热膜片包括叠层设置的电热功能层和绝缘承载层，电极露出于电热功能层的外表面，电热功能层包括绝缘基体以及分散于绝缘基体中的导电粉末；感应线圈设置于电热功能层的外表面，且与电极电性连接；本发明专利技术提供的无线加热电池集流体、制备工艺及应用，在电池集流体中引入了加热层，通过外部的无线供电发射装置对感应线圈进行作用，而电极将感应线圈与电热功能层电性连接，也就能无线充电电磁感应技术使得电热功能层发热，提高了锂离子电池安全性和使用寿命；无线加热电池集流体的加工难度、成本较低且使用便利性、可靠性较高。可靠性较高。可靠性较高。

【技术实现步骤摘要】
无线加热电池集流体、制备工艺及应用


[0001]本专利技术涉及电池集流体领域，具体涉及一种无线加热电池集流体、制备工艺及应用。

技术介绍

[0002]随着经济、社会的发展，人们对能源的需求与日俱增，锂离子电池成为缓解能源危机的重要储能手段之一，锂离子电池能量密度高，工作电压高，使用寿命长，循环稳定好，广泛用于各种动力储能领域，在新能源汽车，小型数码产品和无人机领域占有很大市场。
[0003]但锂离子电池的性能受环境温度的影响显著。在低温条件下，锂离子电池的电解液和固态电解质界面膜(solid electrolyte interphase，SEI)的电导率降低，离子固相扩散率减慢，负极过电位增大，这些因素都会导致锂离子电池的输出功率、能量密度和使用寿命大幅衰减；同时在充电过程中，锂离子电池析锂的风险增加，锂枝晶会生长刺穿隔膜，造成内部短路，对电池造成不可逆损伤。目前对于锂离子电池进行加热的装置较为复杂，不能实现便捷加工和稳定的工作。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的为提供一种无线加热电池集流体、制备工艺及应用，旨在解决对锂离子电池进行加热的装置较为复杂，且不能实现便捷加工和稳定的工作的问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术的第一方面是提供一种无线加热电池集流体，包括：
[0006]集流层；
[0007]加热层，包括电热膜片、电极和绝缘层，所述的电热膜片包括叠层设置的电热功能层和绝缘承载层，所述电极露出于所述电热功能层的外表面，所述电热功能层包括绝缘基体以及分散于所述绝缘基体中的导电粉末，其中，所述集流层设置于所述绝缘承载层的外表面，所述绝缘层设置于所述电热功能层的外表面；
[0008]感应线圈，设置于所述电热功能层的外表面，且与所述电极电性连接；
[0009]外部封装层，将所述感应线圈结合于所述电热功能层。
[0010]进一步地，所述导电粉末的中位径选择范围5nm至50nm。
[0011]进一步地，所述导电粉末与所述绝缘基体的体积比例为1:20到1:1之间。
[0012]进一步地，所述绝缘承载层的材质包括聚氧化乙烯、聚酰亚胺、聚氨酯、乙烯醋酸乙烯酯中的任意一种或至少两种的组合；
[0013]所述绝缘层的材质包括聚氧化乙烯、聚酰亚胺、聚氨酯、乙烯醋酸乙烯酯中的任意一种或至少两种的组合；
[0014]所述外部封装层的材质包括聚氧化乙烯、聚酰亚胺、聚氨酯、乙烯醋酸乙烯酯中的任意一种或至少两种的组合；
[0015]所述导电粉末包括纳米银粉、纳米铝粉、纳米铁粉、石墨烯、导电炭黑、碳纳米管中的任意一种或至少两种的组合。
[0016]进一步地，所述电热功能层中绝缘基体为热塑性聚氨酯且重量份数为5～15，所述导电粉末重量份数为1～15。
[0017]进一步地，所述电热功能层厚度为50～200μm。
[0018]本专利技术还提供了一种用于制备无线加热电池集流体的方法，包括：
[0019]按质量份数分别称取有机聚合物粘结剂5至15份加入到80至90份有机溶剂中溶解获得聚合物溶液，称取1至15份导电粉末加入到聚合物溶液中，充分搅拌均匀后得到电热功能层的浆料；
[0020]将电热功能层的浆料设置于绝缘承载层表面经过高温固化形成电热膜片；
[0021]将电极设置于电热膜片背离绝缘承载层的表面；
[0022]在电热膜片背离绝缘承载层的表面设置绝缘层从而形成加热层；
[0023]在绝缘层的外表面设置感应线圈，并将感应线圈电性连接到电极；
[0024]在感应线圈背离绝缘层的一侧，设置外部封装层；
[0025]在绝缘承载层的外表面设置集流层。
[0026]进一步地，所述绝缘承载层的材质包括聚氧化乙烯、聚酰亚胺、聚氨酯、乙烯醋酸乙烯酯中的任意一种或至少两种的组合；
[0027]所述绝缘层的材质包括聚氧化乙烯、聚酰亚胺、聚氨酯、乙烯醋酸乙烯酯中的任意一种或至少两种的组合；
[0028]所述外部封装层的材质包括聚氧化乙烯、聚酰亚胺、聚氨酯、乙烯醋酸乙烯酯中的任意一种或至少两种的组合；
[0029]所述导电粉末包括纳米银粉、纳米铝粉、纳米铁粉、石墨烯、导电炭黑、碳纳米管中的任意一种或至少两种的组合；
[0030]所述有机溶剂包括N
‑
N二甲基吡咯烷酮、N,N
‑
二甲基甲酰胺或N,N
‑
二甲基乙酰胺中的任意一种或至少两种的组合。
[0031]本专利技术还提供了一种无线加热电池集流体在锂离子电池中的应用，使用上述无线加热电池集流体作为锂离子电池的集流体。
[0032]本专利技术的有益效果是：
[0033]具体来说：
[0034]1)在电池集流体中引入了加热层，通过外部的无线供电发射装置对感应线圈进行作用，而电极将感应线圈与电热功能层电性连接，也就能无线充电电磁感应技术使得电热功能层发热；
[0035]2)无线加热电池集流体的加工难度、成本较低且使用便利性、可靠性较高；
[0036]3)利用无线充电电磁感应技术，为锂离子电池在低温下使用提供了便利性，提高了锂离子电池的电子电导，安全性和使用寿命。
附图说明
[0037]图1是本专利技术一实施例无线加热电池集流体的示意图；
[0038]图2是本专利技术实例1中的无线加热电池集流体的电热曲线。
[0039]本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0040]应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0041]本
技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”、“上述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本专利技术的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件、单元、模块和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、单元、模块、组件和/或它们的组。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
[0042]本
技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本专利技术所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
[0043]参照图1，本专利技术提供了一种无线加热电池集流体，包括：
[0044]集流层100；
[0045]加热层200，包括电热膜片210、电极220和绝缘层230，所述的电热膜片210包括叠层设置的电热功能层211和绝缘承载层212，所述电极220露出于所述电热功能层211的外表面，所述电热功能层211包括绝缘基体以及分散于所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无线加热电池集流体，其特征在于，包括：集流层(100)；加热层(200)，包括电热膜片(210)、电极(220)和绝缘层(230)，所述的电热膜片(210)包括叠层设置的电热功能层(211)和绝缘承载层(212)，所述电极(220)露出于所述电热功能层(211)的外表面，所述电热功能层(211)包括绝缘基体以及分散于所述绝缘基体中的导电粉末，其中，所述集流层(100)设置于所述绝缘承载层(212)的外表面，所述绝缘层(230)设置于所述电热功能层(211)的外表面；感应线圈(300)，设置于所述电热功能层(211)的外表面，且与所述电极(220)电性连接；外部封装层(400)，将所述感应线圈(300)结合于所述电热功能层(211)。2.根据权利要求1所述的无线加热电池集流体，其特征在于，所述导电粉末的中位径选择范围5nm至50nm。3.根据权利要求1或2所述的无线加热电池集流体，其特征在于，所述导电粉末与所述绝缘基体的体积比例为1:20到1:1之间。4.根据权利要求1所述的无线加热电池集流体，其特征在于，所述绝缘承载层(212)的材质包括聚氧化乙烯、聚酰亚胺、聚氨酯、乙烯醋酸乙烯酯中的任意一种或至少两种的组合；所述绝缘层(230)的材质包括聚氧化乙烯、聚酰亚胺、聚氨酯、乙烯醋酸乙烯酯中的任意一种或至少两种的组合；所述外部封装层(400)的材质包括聚氧化乙烯、聚酰亚胺、聚氨酯、乙烯醋酸乙烯酯中的任意一种或至少两种的组合；所述导电粉末包括纳米银粉、纳米铝粉、纳米铁粉、石墨烯、导电炭黑、碳纳米管中的任意一种或至少两种的组合。5.根据权利要求1所述的无线加热电池集流体，其特征在于，所述电热功能层(211)中绝缘基体为热塑性聚氨酯且重量份数为5～15，所述导电粉末重量份数为1～15。6.根据权利要求1或5所述的无线加热电池集流体，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏阳，邵忠洁，王国光，张文魁，刘亚宁，孟华东，陈德军，张俊，徐君，
申请(专利权)人：横店集团东磁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：