【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电池材料，更具体的，涉及一种复合集流体及其制备工艺。
技术介绍
1、随着新能源技术的兴起，以及调整能源结构框架，电池领域越来越受到人们的关注，并且在市场上越来越有竞争力。而锂离子电池有着较高的能量密度、更长的循环寿命以及体积小重量轻等优势，很快的应用到我们生活的方方面面。虽然有着这些优势，但是为了追求着更长使用时间、更高的能量密度、以及进一步减轻电池的质量等目标，也带来了新的问题与挑战。集流体作为电池中重要的组成单元，在电池中起到收集电池活性物质产生的电流、改善电池的导电性和散热方式的优势。目前商用锂离子电池所采用的集流体都是纯铜箔和铝箔，但是纯的铜箔与铝箔带给电池的都是死质量，制约了电池能量密度的提升以及与活性物质的结合能力较差使得电池内阻变大，所以我们需要进一步的降低集流体的质量、厚度和增加表面的粗糙层度。为了减轻集流体的质量人们采用金属层-高分子层-金属层这种复合结构来代替原来纯金属箔的作为金属电池的集流体。这不仅降低了集流体的质量，同时也降低了成本，提高了安全性。但是复合集流体与活性物质的结合能力较差，在电极表面的阻抗变大，使得电池的能量被浪费。
2、因此，急需寻求一种能够替代传统复合集流体，同时可以进一步提升电池的安全、循环稳定性和电池寿命的新型集流体显得尤为重要。
技术实现思路
1、针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术通过在高分子层两侧表面、初步蒸镀的金属层表面进行刻蚀以及外金属层的磨削，后通过退火处理集流体消除内部应力，形成一种高分子
2、根据本专利技术的一个方面，本专利技术首先提供了一种复合集流体，包括高分子多孔材料基材层和金属层，所述金属层对称设置在所述高分子多孔材料基材层厚度方向上的两侧，所述金属层表面具有粗糙化图案。
3、根据本专利技术的一个实施方式，所述高分子多孔材料基材层中的高分子多孔材料是多孔聚对苯二甲酸乙二酯、聚丙烯、聚酰亚胺、聚乙烯、聚萘二甲酸乙二醇酯中的一种。
4、根据本专利技术的一个实施方式，所述高分子多孔材料的厚度为1-40微米，优选4-40微米，孔径为0.1-0.2微米。
5、根据本专利技术的一个实施方式，所述金属层中的金属是铜、铝、铁、锌、钴、镍、钛中的一种，所述金属层的厚度为1-10微米，优选4-4.5微米。
6、根据本专利技术的一个实施方式，所述粗糙化图案的粗糙度为0.1-5ra，所述粗糙化图案的形状是三角形、等腰梯形、矩形、圆形中的一种。
7、根据本专利技术的另一个方面，本专利技术还提供了上述复合集流体的制备方法，包括以下步骤：
8、s1：将所述高分子多孔材料基材层通过若干个连续的浓度递增的金属电镀槽，当其厚度方向上的金属层达到设计厚度后停止电镀，对所述金属层漂洗烘干后再进行抗氧化处理，得到初始集流体；
9、s2：将s1中的初始集流体的金属层通过刻蚀和糙化处理得到含糙化金属层的集流体；
10、s3：将s2得到的集流体进行退火处理，得到所述复合集流体。
11、根据本专利技术的一个实施方式，步骤s2中的刻蚀和糙化处理工艺为，将所述初始集流体的金属层首先通过糙化辊进行磨削得到磨削面，再通过在所述磨削面上开设化学刻蚀液槽并浇注刻蚀液，对所述金属层进行微刻蚀处理；所述化学刻蚀液为双氧水、硝酸、高锰酸钾、丙三醇中的一种。
12、根据本专利技术的另一个方面，本专利技术还提供了一种电池，所述电池包括上述复合集流体以及活性物质层；所述复合集流体用作电池的正极或者负极，所述活性物质层位于所述复合集流体外侧。
13、根据本专利技术的一个实施方式，所述活性物质层中的活性物质为钴酸锂、钛酸锂、磷酸铁锂、石墨、硬碳、普鲁士蓝、镍锰钴三元材料中的一种。
14、总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：
15、1.本专利技术的复合集流体在作为锂离子电池集流体时，粗糙的金属层表面使得集流体有了更大的比表面积，使得活性物质结合的更加紧密，减小了电池极化，增加了电池的宽温下循环寿命及倍率性能。
16、2.本专利技术制备的电池更加环保低成本、高压实成膜，能量密度高。
17、3.本专利技术优选的金属层表面糙化结构可以使复合集流体的重量进一步下降的同时还能减小方阻、增加导电率以及降低电池损耗。
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1.一种复合集流体，其特征在于，所述复合集流体包括高分子多孔材料基材层和金属层，所述金属层对称设置在所述高分子多孔材料基材层厚度方向上的上下两侧，所述金属层表面具有粗糙化图案。
2.根据权利要求1所述的复合集流体，其特征在于，所述高分子多孔材料基材层中的高分子多孔材料是多孔聚对苯二甲酸乙二酯、聚丙烯、聚酰亚胺、聚乙烯、聚萘二甲酸乙二醇酯中的一种。
3.根据权利要求1所述的复合集流体，其特征在于，所述高分子多孔材料的厚度为1-40微米，优选4-40微米，孔径为0.1-0.2微米。
4.根据权利要求1所述的复合集流体，其特征在于，所述金属层中的金属是铜、铝、铁、锌、钴、镍、钛中的一种，所述金属层的厚度为1-10微米，优选4-4.5微米。
5.根据权利要求1所述的复合集流体，其特征在于，所述粗糙化图案的粗糙度为0.1-5Ra；所述粗糙化图案的形状是三角形、等腰梯形、矩形、圆形中的一种。
6.一种如权利要求1-5任一项所述复合集流体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，
8.一种电池，其特征在于，所述电池包括如权利要求1-5任意一项所述的复合集流体以及活性物质层；所述复合集流体用作电池的正极或者负极，所述活性物质层位于所述复合集流体外侧。
9.根据权利要求8所述的电池，其特征在于，所述活性物质层中的活性物质为钴酸锂、钛酸锂、磷酸铁锂、石墨、硬碳、普鲁士蓝、镍锰钴三元材料中的一种。
...【技术特征摘要】
1.一种复合集流体，其特征在于，所述复合集流体包括高分子多孔材料基材层和金属层，所述金属层对称设置在所述高分子多孔材料基材层厚度方向上的上下两侧，所述金属层表面具有粗糙化图案。
2.根据权利要求1所述的复合集流体，其特征在于，所述高分子多孔材料基材层中的高分子多孔材料是多孔聚对苯二甲酸乙二酯、聚丙烯、聚酰亚胺、聚乙烯、聚萘二甲酸乙二醇酯中的一种。
3.根据权利要求1所述的复合集流体，其特征在于，所述高分子多孔材料的厚度为1-40微米，优选4-40微米，孔径为0.1-0.2微米。
4.根据权利要求1所述的复合集流体，其特征在于，所述金属层中的金属是铜、铝、铁、锌、钴、镍、钛中的一种，所述金属层的厚度为1-10微米，优选4-4.5微米。
5.根据权利要求1所述的复合集流体，其特征在于，所述粗糙化图案的粗糙度为0.1-5ra；所...
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