本发明专利技术公开了一种多层复合集流体及其制备方法及制得电池及电子装置，涉及二次电池技术领域，其具有多层结构，包括柔性基础层、微孔、粘结涂层、导电层；所述柔性基底层上有若干微孔，微孔分布在柔性基底层至少一个表面上；所述粘结涂层设置于柔性基础层表面并填充于柔性基础层的微孔中；所述导电层设置于所述柔性基础层的至少一个表面上；所述粘结涂层设置于所述柔性基础层和所述导电层之间。本发明专利技术通过在柔性基础层上设置若干微孔，并用粘结涂层填充微孔并涂布在柔性基础层表面，在成膜后的粘结涂层表面沉积导电层，增加导电层与柔性基础层的贴合强度，在集流体使用过程中不可避免地变形断裂时提供缓冲力，延长集流体的使用寿命。同时导电层采用先磁控溅射后电镀的工艺，导电性能良好，可以节约成本，提高集流体基材与导电层的附着力。与导电层的附着力。与导电层的附着力。
【技术实现步骤摘要】
一种多层复合集流体及其制备方法及其制得电池及电子装置
[0001]本专利技术涉及一种电化学产品和方法，更具体的是涉及集流体及其制备方法。
技术介绍
[0002]锂离子电池是典型的二次电池，其具有能量密度大、自放电率低、输出功率高、循环寿命长、环境污染小等优点，而被广泛应用。
[0003]锂离子电池包括正负极、电解液、隔膜等组成部件；其中正负极是由集流体和设置集流体上的电极活性材料组成。集流体用于将电极材料充放电过程中产生的电荷导入和导出。传统的，集流体采用金属材料制成，例如铝合金、铜合金等。这些金属材料制成的集流体，受到自身物理和化学性质的限制，例如，金属制成5
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8微米的薄片后，其导电性延伸率降低，集流体易发生断裂、破损，从而导致产品性能的降低；如果采用较厚的集流体，一方面是成本大幅提高，另外一方面，集流体更大的自重导致了能量密度降低。
[0004]现有技术中已经考虑采用复合集流体，复合集流体在低密度的柔性材料薄膜表面制备金属层从而形成复合集流体，一方面，提高了集流体的延展性能，另一方面降低了集流体的自重，提升锂电池的重量能量密度。随着技术发展，锂离子电池在能量密度，轻量化，柔性特性方向要求越来越高。目前，铜箔量产最低厚度6微米，铝箔最低厚度8微米。
[0005]在复合集流体的导电金属与柔性薄膜之间存在着附着力，在正负极的制备、电池使用的生命周期中，随着弯折和受热，复合集流体导电层存在着剥落情况，导电层剥落会导致电极活性材料的脱落，这严重影响了电池性能和寿命。
[0006]现有技术CN207097948U中，将锂电池集流体由传统的铝箔或铜箔改成在高分子薄膜上镀铝或镀铜，以降低集流体的重量，达到提高电池能量密度的作用。现有技术CN112242527A公开了一种多层结构锂电池集流体及其制备方法以及锂电池。CN107123812A公开了一种正极集流体，具有多层结构，包括塑料薄膜，在所述塑料薄膜的上、下表面依次镀有粘接力增强层、铝金属镀层和防氧化层。
[0007]现有技术CN113795954A中公开了一种复合集流体，包括聚合物膜层和设置在聚合物膜层至少一个表面上的金属层。聚合物膜层与金属层之间设置有第一涂层，第一涂层和金属层之间设置有第二涂层。第一涂层与第二涂层之间的粘结力大于第二涂层与金属层之间的粘结力，且大于第一涂层与聚合物膜层之间的粘结力，从而有效地提高金属层与聚合物膜层之间的粘结力。
[0008]现有技术CN206849947U中公开了一种多孔导电塑料膜集流体，其具有多层结构，包括塑料薄膜，在所述塑料薄膜的上、下表面分别依次镀有粘接力增强层、金属镀层和防氧化层；所述金属镀层为铜金属镀层或铝金属镀层；塑料薄膜在依次镀覆粘接力增强层、金属镀层和防氧化层后，进行激光高效率打孔或核径迹蚀刻，使得膜表面分布着直径0.1
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200μm的微孔，整体孔隙率为0.1％
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3％。从而实现电池的轻量化，提高能量密度，降低成本，又能使镀铜/铝层不容易脱落。
[0009]现有技术中关注到需要提高集流体的金属层与聚合物膜层之间的粘结力这一问
题，也有技术提出用多孔结构实现集流体的轻量化，但是没有提供更为耐用的、更为低成本并兼顾性能稳定的复合集流体。
技术实现思路
[0010]本专利技术提供一种成本低、使用寿命得到提升且性能稳定的复合集流体。
[0011]本专利技术的技术方案如下：
[0012]提供一种多层复合集流体，特征在于，其具有多层结构，包括柔性基础层、微孔、粘结涂层和导电层；所述柔性基底层上有若干微孔；所述粘结涂层设置于柔性基础层表面并填充于柔性基础层的微孔中；所述导电层设置于所述柔性基础层的至少一个表面上；所述粘结涂层设置于所述柔性基础层和所述导电层之间。
[0013]进一步地，所述微孔分布在柔性基底层至少一个表面上。
[0014]进一步地，所述微孔的直径为0.5
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2μm。
[0015]进一步地，所述带有微孔的柔性基础层表面，微孔表面积大于柔性基础层表面积的40％。
[0016]进一步地，所述粘结涂层在微孔内及柔性基础层表面成膜，所述微孔呈封闭填充状，所述涂布粘结涂层后的柔性基础层整体孔隙率小于0.1％。
[0017]进一步地，所述柔性基础层的厚度为0.5
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10μm。
[0018]进一步地，所述粘结涂层的厚度为0.2
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2μm。
[0019]进一步地，所述粘结涂层至少分两次涂布，所述粘结涂层形成第一粘结涂层、第二粘结涂层；所诉第一粘结涂层与第二粘结涂层中间形成过渡层。
[0020]进一步地，所述导电层至少包括两层，与所述粘结涂层结合的为第一导电层，与第一导电层结合的为第二导电层；所述第一导电层为磁控溅射方法制备，所述第二导电层为电镀方法制备，导电层的厚度为0.01
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1μm。
[0021]进一步地，所述粘结涂层与所述柔性基础层之间的剥离强度小于所述粘结涂层与所述导电层之间的剥离强度。
[0022]其特征在于，
[0023]提供柔性基础层；
[0024]在柔性基础层上设有若干微孔；
[0025]在所述柔性基础层上及微孔内涂布粘结涂层；
[0026]在所述粘结涂层上制作导电层；
[0027]其中首先在柔性基础层表面及微孔孔隙内涂布第一粘结涂层胶体，加热后，涂布第二连接涂层胶体，随后加热至溶剂完全蒸发，得到的柔性基础层表面的微孔呈完全填充状。
[0028]进一步地，首先在所述粘结涂层上采用磁控溅射方法制备第一导电层；接着在第一导电层上采用电镀方法制备第二导电层。
[0029]进一步地，一种电池，包括电极片以及设置于所述两个电极片之间的隔膜，其特征在于，所述极片包括本专利技术提供的方案制得的多层复合集流体。
[0030]进一步地，一种电子装置，其特征在于，由本专利技术提供的技术方案制得的电池组成。
[0031]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0032](1)通过柔性材料做基础层实现减重，提高电池能量密度；
[0033](2)柔性材料做基础层增大基底材料的拉伸强度，从而增大集流体制备工序中的张力、应力窗口，提高过程制造能力；
[0034](3)柔性基础层上设置微孔，并用粘结涂层填充微孔，进一步增大基底材料的形变强度，当粘结涂层与柔性基层之间发生一定程度分离时，微孔内的粘结涂层连接阻止进一步的分离，在集流体发生剥落情况时，提供一种缓冲力，减小剥落程度，减小电极活性物质与集流体脱离的可能性，从而实现延长集流体的使用寿命；
[0035](4)粘结涂层连接集流体的基底层和导电层，减少导电金属层的脱落，提高集流体的性能稳定性，有效防止金属导电层容易脱落导致集流体的性能下降问题；
[0036](5)本专利技术中的多层复合集流体替代现有技术中的铜箔集流体，可以实现传统6μm的铜箔到0.1μ本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种多层复合集流体，其特征在于，其具有多层结构，包括柔性基础层、微孔、粘结涂层和导电层；所述柔性基底层上有若干微孔；所述粘结涂层设置于柔性基础层表面并填充于柔性基础层的微孔中；所述导电层设置于所述柔性基础层的至少一个表面上；所述粘结涂层设置于所述柔性基础层和所述导电层之间。2.根据权利要求1所述的多层复合集流体，其特征在于，所述微孔分布在柔性基底层至少一个表面上。3.根据权利要求1所述的多层复合集流体，其特征在于，其中所述微孔的直径为0.5
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2μm。4.根据权利要求1所述的多层复合集流体，其特征在于，其中所述带有微孔的柔性基础层表面，微孔表面积大于柔性基础层表面积的40％，优选的大于35％，优选的大约30％，优选的大于25％。5.根据权利要求1所述的多层复合集流体，其特征在于，其中所述粘结涂层在微孔内及柔性基础层表面成膜，所述微孔呈封闭填充状，所述涂布粘结涂层后的柔性基础层整体孔隙率小于0.1％。6.根据权利要求1所述的多层复合集流体，其特征在于，所述柔性基础层的厚度为0.5
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10μm。7.根据权利要求1所述的多层复合集流体，其特征在于，所述粘结涂层的厚度为0.2
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2μm。8.根据权利要求1所述的多层复合集流体，其特征在于，所述粘结涂层至少分两次涂布，所述粘结涂层形成第一粘结涂层、第二粘结涂层...
【专利技术属性】
技术研发人员：毛祖攀，周健，俞嘉杰，夏桂玲，
申请(专利权)人：安徽立光电子材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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