复合集流体制造技术

本公开提供一种复合集流体

【技术实现步骤摘要】
复合集流体、复合极片、锂电池及其制造方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本公开主张在
2023
年6月
30
日在中国提交的中国专利申请号
No.
[0003]202310798526.8
的优先权，其全部内容通过引用包含于此
。


[0004]本公开涉及锂电池
，具体而言，涉及一种复合集流体
、
复合极片
、
锂电池及其制造方法
。

技术介绍

[0005]锂离子电池，简称锂电池，作为一种高效的能量储存设备被广泛的应用于人类的日常生活中
。
传统锂离子电池电芯内部包含成对的正极片和负极片，正极片及负极片通过多层叠加或正极片及负极片卷绕实现不同容量的电池电芯
。
传统的锂离子电池中，采用铝箔作正极集流体金属材料，铜箔作负极集流体金属材料，一方面，浪费铜资源，另外，由于铜箔厚度较厚，导致锂电池整体尺寸较大，且铜箔表面易腐蚀，增加了电池的内阻
。

技术实现思路

[0006]本公开的目的在于提供一种复合集流体
、
复合极片
、
锂电池及其制造方法，至少能够解决目前锂电池表面氧化或腐蚀的技术问题
。
[0007]本公开实施例提供一种复合集流体，用于锂电池，包括：
[0008]基片；
[0009]多个第一线型导电结构，所述多个第一线型导电结构以预设间距大致平行的沿所述基片表面延伸；
[0010]第一包覆层，连续性地包裹于所述多个第一线型导电结构远离所述基片的一侧，及连续性地包裹于每一个所述第一线型导电结构的侧面，使得所述第一包覆层在所述基片的正投影与所述基片重叠；
[0011]多个第二线型导电结构，所述多个第二线型导电结构以所述预设间距大致平行的沿所述基片表面延伸；
[0012]第二包覆层，连续性地包裹于所述多个第二线型导电结构远离所述基片的一侧，及连续性地包裹于每一个所述第二线型导电结构的侧面，使得所述第二包覆层在所述基片的正投影与所述基片重叠；
[0013]其中，所述多个第一线型导电结构与多个第二线型导电结构相对于所述基片对称设置
。
[0014]在一些实施例中，所述复合集流体还包括：
[0015]第一结合层，通过物理气相沉积的方式设置于所述多个第一线型导电结构和所述基片之间，配置为使所述多个第一线型导电结构和所述基片稳定结合；
[0016]第二结合层，通过物理气相沉积的方式设置于所述多个第二线型导电结构和所述
基片之间，配置为使所述多个第二线型导电结构和所述基片稳定结合
。
[0017]在一些实施例中，所述物理气相沉积选自以下至少之一：真空溅射镀
、
真空离子镀或真空蒸镀
。
[0018]在一些实施例中，所述第一包覆层包括：
[0019]第一隔离层，设置于所述第一包覆层的远离所述基片的一侧；
[0020]第一中间层，设置于所述第一包覆层的靠近所述基片的一侧，配置为防止所述第一隔离层和所述第一线型导电结构之间的扩散；
[0021]第一防氧化层，设置于所述第一隔离层的远离所述基片的一侧，配置为防止所述第一隔离层氧化；以及，
[0022]所述第二包覆层包括：
[0023]第二隔离层，设置于所述第二包覆层的远离所述基片的一侧；
[0024]第二中间层，设置于所述第二包覆层的靠近所述基片的一侧，配置为防止所述第二隔离层和所述第二线型导电结构之间的扩散；
[0025]第二防氧化层，设置于所述第二隔离层的远离所述基片的一侧，配置为防止所述第二隔离层氧化
。
[0026]在一些实施例中，所述第一隔离层
、
所述第一中间层
、
所述第一防氧化层在所述基片上的正投影重叠；以及
[0027]所述第二隔离层
、
所述第二中间层
、
所述第二防氧化层在所述基片上的正投影重叠
。
[0028]在一些实施例中，所述基片的材料的抗拉强度
≥150MPa
；或者，
[0029]所述基片的材料在
150℃
下处理
30min
后的热收缩率
≤3
％；或者，
[0030]所述基片的厚度为1‑
10
μ
m。
[0031]在一些实施例中，所述第一线型导电结构和
/
或所述第二线型导电结构的厚度分别为
0.1
‑2μ
m
；或者，
[0032]所述第一线型导电结构和
/
或所述第二线型导电结构与所述基片之间的结合力
≥0.5N/15mm
；
[0033]所述第一线型导电结构和
/
或所述第二线型导电结构的电阻率
≤8
μΩ
·
cm。
[0034]在一些实施例中，所述第一线型导电结构和
/
或所述第二线型导电结构的材料为
Al
，所述第一隔离层和
/
或第二隔离层的材料为
Cu。
[0035]在一些实施例中，所述第一隔离层和第二隔离层的厚度分别为1‑
1500nm
；或者，
[0036]所述第一隔离层与所述第一导电层之间的结合力和
/
或所述第二隔离层与所述第二导电层之间的结合力
≥0.5N/15mm。
[0037]在一些实施例中，所述第一隔离层和所述第二隔离层的材料相同，所述第一线型导电结构和所述第二线型导电结构的材料相同；所述第一中间层和所述第二中间层的材料相同；所述第一隔离层
、
所述第一线型导电结构和所述第一中间层的材料互不相同
。
[0038]在一些实施例中，所述第一防氧化层和
/
或第二防氧化层选自以下至少之一：有铬钝化液
、
无铬钝化液或有机类钝化液
。
[0039]本公开还提供一种复合极片，所述复合极片包括如上任一项所述的复合集流体
。
[0040]本公开还提供一种锂电池，包括如上所述的复合极片
。
[0041]本公开还提供一种复合集流体的制造方法，所述制造方法包括：
[0042]提供基片；
[0043]以预设间距大致平行的沿所述基片表面延伸地设置多个第一线型导电结构；
[0044]设置第一包覆层使其连续性地包裹于所述多个第一线型导电结构远离所述基片的一侧，及连续性地包裹于每一个所述第一线型导电结构的侧面，使得所述第一包覆层在所述基片的正投影与所述基片重叠；
[0045]以预设间距大致平行的沿所述基片表面延伸地设置多个第二线型导电结构本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种复合集流体，用于锂电池，其特征在于，包括：基片；多个第一线型导电结构，所述多个第一线型导电结构以预设间距大致平行的沿所述基片表面延伸；第一包覆层，连续性地包裹于所述多个第一线型导电结构远离所述基片的一侧，及连续性地包裹于每一个所述第一线型导电结构的侧面，使得所述第一包覆层在所述基片的正投影与所述基片重叠；多个第二线型导电结构，所述多个第二线型导电结构以所述预设间距大致平行的沿所述基片表面延伸；第二包覆层，连续性地包裹于所述多个第二线型导电结构远离所述基片的一侧，及连续性地包裹于每一个所述第二线型导电结构的侧面，使得所述第二包覆层在所述基片的正投影与所述基片重叠；其中，所述多个第一线型导电结构与多个第二线型导电结构相对于所述基片对称设置
。2.
根据权利要求1所述的复合集流体，其特征在于，所述复合集流体还包括：第一结合层，通过物理气相沉积的方式设置于所述多个第一线型导电结构和所述基片之间，配置为使所述多个第一线型导电结构和所述基片稳定结合；第二结合层，通过物理气相沉积的方式设置于所述多个第二线型导电结构和所述基片之间，配置为使所述多个第二线型导电结构和所述基片稳定结合
。3.
根据权利要求2所述的复合集流体，其特征在于，所述物理气相沉积选自以下至少之一：真空溅射镀
、
真空离子镀或真空蒸镀
。4.
根据权利要求2所述的复合集流体，其特征在于，所述第一包覆层包括：第一隔离层，设置于所述第一包覆层的远离所述基片的一侧；第一中间层，设置于所述第一包覆层的靠近所述基片的一侧，配置为防止所述第一隔离层和所述第一线型导电结构之间的扩散；第一防氧化层，设置于所述第一隔离层的远离所述基片的一侧，配置为防止所述第一隔离层氧化；以及，所述第二包覆层包括：第二隔离层，设置于所述第二包覆层的远离所述基片的一侧；第二中间层，设置于所述第二包覆层的靠近所述基片的一侧，配置为防止所述第二隔离层和所述第二线型导电结构之间的扩散；第二防氧化层，设置于所述第二隔离层的远离所述基片的一侧，配置为防止所述第二隔离层氧化
。5.
根据权利要求4所述的复合集流体，其特征在于，所述第一隔离层
、
所述第一中间层
、
所述第一防氧化层在所述基片上的正投影重叠；以及所述第二隔离层
、
所述第二中间层
、
所述第二防氧化层在所述基片上的正投影重叠
。6.
根据权利要求1所述的复合集流体，其特征在于，
所述基片的材料的抗拉强度
≥150MPa
；或者，所述基片的材料在
150℃
下处理
30min
后的热收缩率
≤3
％；或者，所述基片的厚度为1‑
10
μ
m。7.
根据权利要求1所述的复合集流体，其特征在于，所述第一线型导电结构和
/
或所述第二线型导电结构的厚度分别为
0.1
‑2μ
m
；或者，所述第一线型导电结构和
/
或所述第二线型导电结构与所述基片之间的结合力
≥0.5N/15mm
；所述第一线型导电结构和
/
或所述第二线型导电结构的电阻率
≤8
μΩ
·
cm。8.
根据权利要求4所述的复合集流体，其特征在于，所述第一线型导电结构和
/
或所述第二线型导电结构的材料为
Al
，所述第一隔离层和
/
或第二隔离层的材料为
Cu。9.
根据权利要求4所述的复合集流体，其特征在于，所述第一隔离层和第二隔离层的厚度分别为1‑
1500nm
；或者，所述第一隔离层与所述第一导电层之间的结合力和
/
或所述第二隔离层与所述第二导电层之间的结合力
≥0.5N/15mm。10.
根据权利要求4所述的复合集流体，其特征在于，所述第一隔离层和所述第二隔离层的材料相同，所述第一线型导电结构和所述第二线型导电结构的材料相同；所述第一中间层和所述第二中间层的材料相同；所述第一隔离层
、
所述第一线型导电结构和所述第一中间层的材料互不相同
。11.
根据权利要求4所述的复合...

【专利技术属性】
技术研发人员：李永伟，孙欣森，公秀凤，张伟思，刘钢，刘桐，张建斌，侯建洋，
申请(专利权)人：安迈特科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：