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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及锂离子电池,更具体的说是涉及一种集流体基膜、复合集流体、电极片及二次电池。
技术介绍
1、锂离子电池具有能量密度和功率密度大、工作电压高、重量轻、体积小、循环寿命长、工作电压高、能量密度大、安全性好、绿色环保等优点,在便携式电器、数码产品、电动工具、大型储能、电动交通动力电源、电动汽车等方面具有广阔的应用前景。
2、其中,电极片作为锂离子电池的关键材料,其集流体一般采用金属箔制成,厚度较大,电池行业一直在努力降低这些金属箔的厚度,以提高集流体的轻量化和安全性。复合集流体的概念由此诞生,复合集流体一般都是采用金属/聚合物/金属三明治结构,其中芯层的聚合物一般为pet。聚乙烯、聚丙烯等聚合物相比pet具有较低的密度,然而,由于其非极性的特点,与金属的结合力较差,复合集流体表面的金属容易脱落,难以满足使用需求。
技术实现思路
1、本申请提供一种集流体基膜、复合集流体、电极片及二次电池,以解决复合集流体表面金属易脱落的问题。
2、根据第一方面,本申请提供一种集流体基膜,包括基材层及设置在所述基材层表面的功能层,所述基材层包括至少一层多孔基材,且至少与所述功能层相近的所述多孔基材的孔结构具有短轴和长轴,所述短轴和长轴的比值≤0.2。
3、在可选的实施例中,所述基材层包括至少一层多孔基材,多层所述多孔基材的孔结构均具有短轴和长轴,所述短轴和长轴的比值≤0.2。
4、在可选的实施例中,所述短轴和长轴的比值为0.1-0.15。
6、(1)所述基材层的孔隙率为≤80%;
7、(2)所述基材层的平均孔径为≤60nm;
8、(3)所述基材层的厚度为≤25μm;
9、(4)所述短轴的取值范围为10nm-50nm;
10、(5)所述长轴的取值范围为100nm-300nm。
11、在可选的实施例中,所述多孔基材包括聚乙烯、聚丙烯、聚酰亚胺或聚对苯二甲酸乙二醇酯中的至少一种。
12、在可选的实施例中,所述功能层满足(1)~(5)中的至少一个条件:
13、(1)所述功能层包括导电剂;
14、可选的,所述导电剂包括石墨烯、碳纳米管、纳米金属颗粒及纳米金属线中的一种或多种;
15、(2)所述功能层包括粘结剂;
16、可选的,所述粘结剂包括羟甲基纤维素钠、聚丙烯酸酯、聚丙烯腈、丁苯橡胶及聚氨酯中的一种或多种;
17、(3)所述功能层包括表面活性剂;
18、可选的,所述表面活性剂包括十二烷基苯磺酸钠、聚丙烯酸烷羟基铵及环氧乙烷聚合物中的一种或多种;
19、(4)所述功能层包括分散剂;
20、可选的,所述分散剂包括聚乙烯吡咯烷酮、乙二醇及异丙醇中的一种或多种;
21、(5)所述功能层的厚度为10nm-100nm。
22、在可选的实施例中,按照质量份数计,所述功能层包括0.3-1份的导电剂、0.02-2份的粘结剂、0.1-1份的表面活性剂和0.5-5份的分散剂。
23、在可选的实施例中,所述孔结构的孔隙率为≤80%。
24、根据第二方面,本申请提供一种复合集流体,包括如上所述的集流体基膜及设置在所述集流体基膜表面的金属层。
25、根据第三方面,本申请提供一种电极片,包括如上所述的复合集流体。
26、根据第四方面,本申请提供一种二次电池,包括如上所述的电极片。
27、本申请的有益效果在于:本申请实施方式提供的集流体基膜,通过设置包括至少一层多孔基材的基材层,且靠近功能层的基材层的孔结构具有短轴和长轴,短轴和长轴相比较小,形成了狭长的网络结构,增加了基材层与功能层的接触面积,使得功能层更容易润湿基材层,从而提高整个集流体基膜的表面附着力,进而提高其与金属层之间的结合力,从而解决了集流体中金属层脱落的问题,进而提高集流体的性能和寿命,在二次电池领域具有广泛的应用前景。
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1.一种集流体基膜,其特征在于,包括基材层及设置在所述基材层表面的功能层,所述基材层包括至少一层多孔基材,且至少与所述功能层相近的所述多孔基材的孔结构具有短轴和长轴,所述短轴和长轴的比值≤0.2。
2.根据权利要求1所述的集流体基膜,其特征在于,所述基材层包括至少一层多孔基材,多层所述多孔基材的孔结构均具有短轴和长轴,所述短轴和长轴的比值≤0.2。
3.根据权利要求1或2所述的集流体基膜,其特征在于,所述短轴和长轴的比值为0.1-0.15。
4.根据权利要求1所述的集流体基膜,其特征在于,所述集流体基膜满足(1)~(5)中至少一个条件:
5.根据权利要求1所述的集流体基膜,其特征在于,所述多孔基材包括聚乙烯、聚丙烯、聚酰亚胺或聚对苯二甲酸乙二醇酯中的一种。
6.根据权利要求1所述的集流体基膜,其特征在于,所述功能层满足(1)~(5)中的至少一个条件:
7.根据权利要求1-2、4-6中任一项所述的集流体基膜,其特征在于,按照质量份数计,所述功能层包括0.3-1份的导电剂、0.02-2份的粘结剂、0.1-1份的表
8.一种复合集流体,其特征在于,包括如权利要求1-7中任一项所述的集流体基膜及设置在所述集流体基膜表面的金属层。
9.一种电极片,其特征在于,包括如权利要求8所述的复合集流体。
10.一种二次电池,其特征在于,包括如权利要求9所述的电极片。
...【技术特征摘要】
1.一种集流体基膜,其特征在于,包括基材层及设置在所述基材层表面的功能层,所述基材层包括至少一层多孔基材,且至少与所述功能层相近的所述多孔基材的孔结构具有短轴和长轴,所述短轴和长轴的比值≤0.2。
2.根据权利要求1所述的集流体基膜,其特征在于,所述基材层包括至少一层多孔基材,多层所述多孔基材的孔结构均具有短轴和长轴,所述短轴和长轴的比值≤0.2。
3.根据权利要求1或2所述的集流体基膜,其特征在于,所述短轴和长轴的比值为0.1-0.15。
4.根据权利要求1所述的集流体基膜,其特征在于,所述集流体基膜满足(1)~(5)中至少一个条件:
5.根据权利要求1所述的集流体基膜,其特征在于,所述多孔基材...
【专利技术属性】
技术研发人员:张辉,李凯,刘建金,
申请(专利权)人:武汉中兴创新材料技术有限公司,
类型:发明
国别省市:
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