集流体制造技术

本申请提供了一种集流体

【技术实现步骤摘要】
集流体、极片、电极组件、电池单体、电池及用电装置


[0001]本申请涉及电池
，具体而言，涉及一种集流体
、
极片
、
电极组件
、
电池单体
、
电池及用电装置
。

技术介绍

[0002]近些年，新能源汽车有了飞跃式的发展，在电动汽车领域，动力电池作为电动汽车的动力源，起着不可替代的重要作用
。
随着新能源汽车的大力推广，对动力电池产品的需求也日益增长，其中，电池作为新能源汽车核心零部件不论在循环使用寿命或使用性能等方面都有着较高的要求
。
电池的电池单体是由正极极片
、
负极极片和隔离膜通过卷绕或者叠片等方式组装成电极组件
(
裸电芯
)
，之后装入外壳，再注入电解液后得到的
。
但是，现有技术中的电池在使用过程中存在能量密度难以有效提升
、
使用性能较差的问题
。

技术实现思路

[0003]本申请实施例提供一种集流体
、
极片
、
电极组件
、
电池单体
、
电池及用电装置，能够有效提升电池的能量密度和使用性能
。
[0004]第一方面，本申请实施例提供一种集流体，包括本体部和加强凸起；沿所述集流体的厚度方向，所述本体部具有相对设置的两个涂覆表面；所述加强凸起凸设于两个所述涂覆表面中的至少一个所述涂覆表面
。/>[0005]在上述技术方案中，通过在本体部的至少一侧的涂覆表面上设置加强凸起，也就是说，集流体用于涂覆活性物质层的一侧形成有凹凸结构，使得在具有这种集流体的极片中，这种结构的集流体能够增加极片的活性物质层与集流体之间的接触面积，从而一方面有利于提高集流体与活性物质层的粘接强度，以降低极片在使用过程中出现活性物质层脱落的风险，另一方面有利于降低集流体与活性物质层之间的接触电阻，进而能够有效提升电池单体的循环使用寿命
。
此外，通过加强凸起还能够增加集流体自身的结构强度，降低集流体的最小厚度需求，使得在保证集流体的结构强度的同时，对于在整体厚度相同的极片中，具有这种结构的集流体的极片能够有效增加对活性物质层的容纳量，且能够提高极片对电解液的保存能力，从而有利于提升电池单体的能量密度和使用性能
。
[0006]在一些实施例中，沿所述集流体的厚度方向，所述集流体的最大尺寸为
D1，所述本体部的最小厚度为
D2，满足，
D1‑
D2≥0.5
μ
m。
[0007]在上述技术方案中，通过将集流体在其厚度方向上的最大尺寸与本体部的最小厚度的差值设置为大于
0.5
μ
m
，以保证加强凸起凸出于本体部的涂覆表面的尺寸，从而能够缓解因加强凸起的尺寸不够而造成集流体的结构强度达不到的现象
。
[0008]在一些实施例中，所述集流体的等效厚度为
D3，满足，1μ
m≤D3≤20
μ
m
；其中，
D3＝
m/(
ρ
×
S1)
，所述集流体的质量为
m
，所述集流体的密度为
ρ
，所述涂覆表面的面积为
S1。
[0009]在上述技术方案中，通过将集流体的等效厚度设置在1μ
m
到
20
μ
m
，也就是说，在同等厚度的极片中，这种结构的集流体具有更小的等效厚度，使得在设置有加强凸起的一侧
具有更多的空间对活性物质层进行容纳，从而能够容纳更多的活性物质层，进而在保证集流体的结构强度的同时能够有效提升极片的活性物质层的容纳量，有利于提升具有这种集流体的极片的能量密度
。
[0010]在一些实施例中，所述本体部的厚度为
D4，满足，
0.5
μ
m≤D4≤10
μ
m。
[0011]在上述技术方案中，通过将本体部的厚度设置在
0.5
μ
m
到
10
μ
m
，一方面能够降低因本体部的厚度过小而导致集流体在使用过程中存在断裂的风险，另一方面能够减少因本体部的厚度过大而造成集流体占用空间过多和占用重量过大的现象
。
[0012]在一些实施例中，沿所述集流体的厚度方向，所述加强凸起背离所述本体部的一端的端面的面积为
S2，所述涂覆表面的面积为
S1，满足，
0.1≤(S2×
n)/S1≤0.9
；其中，
n
为所述涂覆表面上的所述加强凸起的数量
。
[0013]在上述技术方案中，通过将加强凸起远离本体部的一端的端面的总面积与本体部的涂覆表面的面积之比设置在
0.1
到
0.9
，从而一方面能够降低因加强凸起的端面的总面积占用涂覆表面过少而导致集流体与活性物质层之间的粘接强度较低且接触面积不够的风险，另一方面能够缓解因加强凸起的端面的总面积占用涂覆表面过多而造成用于容纳活性物质层的空间过少的现象，从而有利于保证集流体对活性物质层的容纳量
。
[0014]在一些实施例中，所述加强凸起为沿直线轨迹延伸的条状结构，所述加强凸起的延伸方向垂直于所述集流体的厚度方向
。
[0015]在上述技术方案中，通过将加强凸起设置为条状结构，且加强凸起沿垂直于集流体的厚度方向的方向延伸，使得这种结构的加强凸起有利于提升集流体的机械强度和结构强度
。
[0016]在一些实施例中，所述集流体的断裂伸长率为
e
，满足，
1.1
％
≤e≤8
％
。
[0017]在上述技术方案中，通过将集流体的断裂伸长率设置在
1.1
％到8％，以保证集流体的机械强度，从而能够减少集流体在使用过程中出现断裂或损坏的现象，有利于提升集流体的使用寿命
。
[0018]在一些实施例中，所述涂覆表面凸设有多个所述加强凸起
。
[0019]在上述技术方案中，通过在本体部的涂覆表面设置多个加强凸起，从而一方面能够进一步提升集流体的结构强度，有利于提升集流体的使用寿命，另一方面能够进一步提升集流体与活性物质层之间的接触面积，有利于降低集流体与活性物质层之间接触电阻，且有利于提升集流体与活性物质层之间的连接稳定性
。
[0020]在一些实施例中，两个所述涂覆表面均凸设有所述加强凸起
。
[0021]在上述技术方案中，通过在本体部的两个涂覆表面均设置加强凸起，也就是说，本体部在集流体的厚度方向上的两侧均凸设有加强凸起，从而一方面有利于进一步增加集流体的整体结构强度，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种集流体，其特征在于，包括：本体部，沿所述集流体的厚度方向，所述本体部具有相对设置的两个涂覆表面；以及加强凸起，凸设于两个所述涂覆表面中的至少一个所述涂覆表面
。2.
根据权利要求1所述的集流体，其特征在于，沿所述集流体的厚度方向，所述集流体的最大尺寸为
D1，所述本体部的最小厚度为
D2，满足，
D1‑
D2≥0.5
μ
m。3.
根据权利要求1所述的集流体，其特征在于，所述集流体的等效厚度为
D3，满足，1μ
m≤D3≤20
μ
m
；其中，
D3＝
m/(
ρ
×
S1)
，所述集流体的质量为
m
，所述集流体的密度为
ρ
，所述涂覆表面的面积为
S1。4.
根据权利要求1所述的集流体，其特征在于，所述本体部的厚度为
D4，满足，
0.5
μ
m≤D4≤10
μ
m。5.
根据权利要求1所述的集流体，其特征在于，沿所述集流体的厚度方向，所述加强凸起背离所述本体部的一端的端面的面积为
S2，所述涂覆表面的面积为
S1，满足，
0.1≤(S2×
n)/S1≤0.9
；其中，
n
为所述涂覆表面上的所述加强凸起的数量
。6.
根据权利要求1所述的集流体，其特征在于，所述加强凸起为沿直线轨迹延伸的条状结构，所述加强凸起的延伸方向垂直于所述集流体的厚度方向
。7.
根据权利要求1所述的集流体，其特征在于，所述集流体的断裂伸长率为
e
，满足，
1.1<...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭锁刚，付成华，叶永煌，常雯，
申请(专利权)人：宁德时代新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：