一种集流体及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种集流体及其制备方法，该集流体包括依次连接的涂料区、过渡区和焊接区；涂料区包括第一导电层、阻电基膜和第二导电层，第一导电层和第二导电层分别设于阻电基膜的相对表面；过渡区包括第一导电部、阻电部和第二导电部，沿集流体厚度方向，第一导电部、阻电部和第二导电部依次连接；焊接区包括第三导电部和第四导电部，沿集流体厚度方向，第三导电部和第四导电部相连接。通过去除焊接区导热性差与导电性差的阻电膜，可实现复合集流体与外部金属极耳之间直接的金属间牢固焊接，并实现每片集流体的导电层与外部金属极耳之间的电子通路。的电子通路。的电子通路。

【技术实现步骤摘要】
一种集流体及其制备方法


[0001]本专利技术属于锂离子电池
，更具体地，涉及一种集流体及其制备方法。

技术介绍

[0002]近年来兴起的聚合物基复合集流体，被用于替换传统锂离子电池的纯金属集流体，以提高电芯的能量密度，并改善电芯的安全性能。聚合物基复合集流体通常为三层构造，中间层为聚合物基膜，上下两层为金属导电层。由于中间层聚合物的密度低于纯金属，有益于减轻集流体的重量，从而提高电芯的质量能量密度。通过设计较薄的金属导电层，还可减薄集流体的厚度，从而提高电芯的体积能量密度。聚合物基复合集流体提高电芯安全性的机制在于，电芯受挤压或针刺时，聚合物基膜通过延展，包裹电极或针的部分区域，或使金属导电层断裂，从而减少短路面积，抑制电芯的热失控。此外，该种复合集流体的金属导电层很薄，针刺时产生毛刺引发短路的概率较小。
[0003]传统软包锂离子电池输出或输入电流，是通过外部金属极耳与电芯内部多片金属集流体的焊接实现的。然而复合集流体的聚合物基膜会阻碍各金属导电层与外部金属极耳的金属间焊接。并且聚合物基膜不导电，会阻塞各金属导电层与外部金属极耳的电子通路。
[0004]因此，期待专利技术一种集流体，能够有效解决现有技术中由于传统锂离子电池中的聚合物基膜而阻碍各金属导电层与外部金属极耳的金属之间焊接以及阻塞各金属导电层与外部金属极耳的电子通路的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提出一种集流体，以保障复合集流体与外部极耳之间可靠的直接焊接和良好的电子通路。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供一种集流体，包括依次连接的涂料区、过渡区和焊接区；
[0007]所述涂料区包括第一导电层、阻电基膜和第二导电层，所述第一导电层和所述第二导电层分别设于所述阻电基膜的相对表面；
[0008]所述过渡区包括第一导电部、阻电部和第二导电部，沿所述集流体厚度方向，所述第一导电部、所述阻电部和所述第二导电部依次连接；
[0009]所述焊接区包括第三导电部和第四导电部，沿所述集流体厚度方向，所述第三导电部和所述第四导电部相连接。
[0010]可选地，所述涂料区的面积大于所述过渡区和所述焊接区的面积之和。
[0011]可选地，从所述涂料区向所述焊接区，所述阻电部的厚度逐渐减小。
[0012]可选地，所述阻电部为由平面、第一弧面和第二弧面围成的区域，所述第一弧面和所述第二弧面之间的夹角与所述平面相对，且所述平面连接于所述涂料区，所述夹角连接于所述焊接区。
[0013]可选地，所述第一导电层和所述第二导电层的厚度范围均为0.1～30μm。
[0014]可选地，所述阻电基膜的厚度范围为0.5～50μm。
[0015]可选地，所述第一导电层、所述第二导电层、所述第一导电部、所述第二导电部、所述第三导电部和所述第四导电部的材料为金属或合金，其中，所述金属为铝、铜、镍和钛中的至少一种，所述合金为铝合金、铜合金、镍合金和钛合金中的至少一种。
[0016]可选地，所述阻电基膜和所述阻电部的材料为聚合物，所述聚合物为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯中的至少一种。
[0017]本专利技术还提供了一种集流体制备方法，用于制备所述的集流体，包括：
[0018]将阻电膜依次划分为涂料区、过渡区和焊接区；
[0019]将在所述过渡区和所述焊接区内的阻电膜的其中一部分通过加工去除，分别形成第一加工空位和第三加工空位；
[0020]在所述第一加工空位和所述第三加工空位上分别复合第一导电部和第三导电部；
[0021]在所述第一导电部和所述第三导电部的对侧，将在所述过渡区和所述焊接区内的阻电膜的其中一部分通过加工去除，分别形成第二加工空位和第四加工空位，使得所述过渡区内的阻电膜的剩余部分形成阻电部，且所述焊接区内的阻电膜被完全去除；
[0022]在所述第二加工空位和所述第四加工空位上分别复合第二导电部和第四导电部；
[0023]在所述涂料区内的所述阻电膜的相对表面分别复合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之间的阻电膜形成阻电基膜。
[0024]可选地，所述第一加工空位、所述第二加工空位、所述第三加工空位和所述第四加工空位的加工方式为机械加工、激光加工、离子束加工、化学加工中的至少一种。
[0025]本专利技术的有益效果在于：
[0026]本专利技术的集流体包括依次连接的涂料区、过渡区和焊接区，涂料区包括第一导电层、阻电基膜和第二导电层，过渡区包括第一导电部、阻电部和第二导电部，焊接区包括第三导电部和第四导电部；通过去除焊接区导热性差与导电性差的阻电膜，可实现复合集流体与外部金属极耳之间直接的金属间牢固焊接，并实现每片集流体的导电层与外部金属极耳之间的电子通路。
[0027]本专利技术的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0028]通过结合附图对本专利技术示例性实施方式进行更详细的描述，本专利技术的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本专利技术示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
[0029]图1示出了根据本专利技术的一个实施例的一种集流体的俯视图。
[0030]图2示出了根据本专利技术的一个实施例的一种集流体的截面示意图。
[0031]图3示出了根据本专利技术的一个实施例的一种集流体制备方法的流程图。
[0032]图4示出了根据本专利技术的一个实施例的一种集流体制备方法的流程图。
[0033]图5示出了根据本专利技术的一个实施例的一种集流体制备方法的流程图。
[0034]附图标记说明
[0035]100、阻电膜；200、上导电层；300、下导电层；110、涂料区；111、第一导电层；112、阻电基膜；113、第二导电层；120、过渡区；121、第一加工空位；122、第一导电部；123、阻电部；
124、第二加工空位；125、第二导电部；130、焊接区；131、第三加工空位；132、第三导电部；133、第四加工空位；134、第四导电部。
具体实施方式
[0036]下面将更详细地描述本专利技术的优选实施方式。虽然以下描述了本专利技术的优选实施方式，然而应该理解，可以通过各种形式实现本专利技术而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本专利技术更加透彻和完整，并且能够将本专利技术的范围完整地传达给本领域的技术人员。
[0037]本专利技术提供了一种集流体，包括依次连接的涂料区、过渡区和焊接区；
[0038]涂料区包括第一导电层、阻电基膜和第二导电层，第一导电层和第二导电层分别设于阻电基膜的相对表面；
[0039]过渡区包括第一导电部、阻电部和第二导电部，沿集流体厚度方向，第一导电部、阻电部和第二导电部依次连接；
[0040]焊接区包括第三导电部和第四导电部，沿集流体厚度方向，第三导电部和第四导电部相连接。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集流体，其特征在于，包括依次连接的涂料区、过渡区和焊接区；所述涂料区包括第一导电层、阻电基膜和第二导电层，所述第一导电层和所述第二导电层分别设于所述阻电基膜的相对表面；所述过渡区包括第一导电部、阻电部和第二导电部，沿所述集流体厚度方向，所述第一导电部、所述阻电部和所述第二导电部依次连接；所述焊接区包括第三导电部和第四导电部，沿所述集流体厚度方向，所述第三导电部和所述第四导电部相连接。2.根据权利要求1所述的集流体，其特征在于，所述涂料区的面积大于所述过渡区和所述焊接区的面积之和。3.根据权利要求1所述的集流体，其特征在于，从所述涂料区向所述焊接区，所述阻电部的厚度逐渐减小。4.根据权利要求3所述的集流体，其特征在于，所述阻电部为由平面、第一弧面和第二弧面围成的区域，所述第一弧面和所述第二弧面之间的夹角与所述平面相对，且所述平面连接于所述涂料区，所述夹角连接于所述焊接区。5.根据权利要求1所述的集流体，其特征在于，所述第一导电层和所述第二导电层的厚度范围均为0.1～30μm。6.根据权利要求1所述的集流体，其特征在于，所述阻电基膜的厚度范围为0.5～50μm。7.根据权利要求1所述的集流体，其特征在于，所述第一导电层、所述第二导电层、所述第一导电部、所述第二导电部、所述第三导电部和所述第四导电部的材料为金属或合金，其中，所述金属为铝、铜、镍和钛中的至少一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘春雨，张立，吴可，孙小嫚，
申请(专利权)人：荣盛盟固利新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：