【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电池，尤其涉及一种复合集流体及其制备方法、电极极片、电池和用电装置。
技术介绍
1、高比能与高安全是二次电池在设计生产制造过程中，永恒追求的两大目标。但这两大特性往往相互制约，很难平衡。高比能的电池安全性较差，高安全的电池往往能量密度差强人意。
2、目前，复合集流体有望成为让电池兼具高比能与高安全双重特性的关键技术手段。复合集流体是通过在聚合物基底层两侧镀上金属层制备而成。相较于传统的铝箔或者铜箔，在相同厚度下，复合集流体的金属层更薄，因此质量更轻，组装而成的电池的能量密度更高；另外，由于聚合物基底层在电池发生针刺内短路的过程中可以及时熔断，避免复合集流体与钢针的持续短接释热引发电池热失控。因此相较于传统集流体，复合集流体具有更好的安全性能。然而，二次电池在电动汽车等领域的广泛使用，迫使二次电池的安全性能亟待进一步提升。
技术实现思路
1、本申请提供一种复合集流体及其制备方法、电极极片、电池和用电装置，旨在降低电池在高温下的热失控概率和电池的热灾害程度。
2、本申请的第一方面，提供一种复合集流体，包括支撑层以及设置在所述支撑层相对的两个表面上的金属层，所述支撑层包括聚合物基膜和自毁剂，至少部分的所述自毁剂设置在所述聚合物基膜的孔隙内，所述自毁剂包括无机盐水合物和酚类化合物中的一种或多种。
3、在一些实施方式中，基于所述复合集流体的质量计，所述自毁剂的质量分数为5%~60%，可选为5%~50%。
4、在一些实施方式中，所述无机
5、在一些实施方式中，所述酚类化合物包括苯酚和间苯三酚中的一种或多种。
6、在一些实施方式中，所述金属层的材料包括铜。
7、在一些实施方式中，所述金属层的厚度为1μm~1.5μm。
8、在一些实施方式中，所述聚合物基膜的材质包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯和聚酰亚胺中的一种或多种。
9、在一些实施方式中，所述支撑层的厚度为4μm~6μm。
10、本申请的第二方面，提供一种复合集流体的制备方法，包括如下步骤：
11、使用包含自毁剂的溶液浸渍聚合物基膜，以使该溶液填充于所述聚合物基膜的孔隙内，干燥，得到支撑层；所述自毁剂包括无机盐水合物和酚类化合物中的一种或多种；
12、在所述支撑层相对的两个表面上形成金属层，得到所述复合集流体。
13、在一些实施方式中，所述聚合物基膜的制备方法包括如下步骤：
14、对包含聚合物的纺丝液进行静电纺丝处理，得到所述聚合物基膜；
15、可选地，所述聚合物包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯和聚酰亚胺中的一种或多种。
16、在一些实施方式中，在所述支撑层相对的两个表面上形成所述金属层的步骤前：还包括对所述支撑层进行压制处理。
17、本申请的第三方面，提供一种电极极片，包括本申请第一方面所述的复合集流体以及本申请第二方面所述的制备方法制得的复合集流体中的至少一种。
18、本申请的第四方面，提供一种电池，包括本申请第一方面所述的复合集流体、本申请第二方面所述的制备方法制得的复合集流体以及本申请第三方面所述的电极极片中的至少一种。
19、本申请的第五方面，提供一种用电装置，包括本申请第四方面所述的电池。
20、与传统技术相比，上述复合集流体及其制备方法、电极极片、电池和用电装置至少具有如下优势：
21、当温度达到自毁剂的熔点后，自毁剂会自动从复合集流体中释放出来，与负极的锂发生反应，并且先于电池中的电解液提前消耗掉负极中的锂，进而导致负极和电解液产生的还原性气体得以大量减少，还原性气体攻击正极释氧导致的释热量也会降低，电池内部温度继续升高达到正极释氧阶段，正极的氧气串扰到负极侧之后，没有多余的锂与其发生反应，有效抑制了“负极锂+氧气”这一剧烈的氧化还原反应，降低了电池热失控的剧烈程度。因此，上述复合集流体可以在一定温度下释放出自毁剂，实现对电池内部化学反应时序的调控，降低电池在高温下的热失控概率，极大降低电池的热灾害程度。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种复合集流体，其特征在于，包括支撑层以及设置在所述支撑层相对的两个表面上的金属层，所述支撑层包括聚合物基膜和自毁剂，至少部分的所述自毁剂设置在所述聚合物基膜的孔隙内，所述自毁剂包括无机盐水合物和酚类化合物中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的复合集流体，其特征在于，基于所述复合集流体的质量计，所述自毁剂的质量分数为5%~60%。
3.根据权利要求1或2所述的复合集流体，其特征在于，所述复合集流体包括如下特征中的一个或多个：
4.根据权利要求3所述的复合集流体，其特征在于，所述硫酸亚铁水合物包括FeSO4·H2O、FeSO4·4H2O、FeSO4·5H2O和FeSO4·7H2O中的一种或多种。
5.根据权利要求1或2所述的复合集流体，其特征在于，所述复合集流体具备如下特征中的一个或多个：
6.一种复合集流体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述聚合物基膜的制备方法包括如下步骤：
8.一种电极极片，其特征在于，包括权利要求1至5中任一项所述
9.一种电池，其特征在于，包括权利要求1至5中任一项所述的复合集流体、权利要求6至7中任一项所述的制备方法制得的复合集流体以及权利要求8所述的电极极片中的至少一种。
10.一种用电装置，其特征在于，包括权利要求9所述的电池。
...【技术特征摘要】
1.一种复合集流体，其特征在于，包括支撑层以及设置在所述支撑层相对的两个表面上的金属层，所述支撑层包括聚合物基膜和自毁剂，至少部分的所述自毁剂设置在所述聚合物基膜的孔隙内，所述自毁剂包括无机盐水合物和酚类化合物中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的复合集流体，其特征在于，基于所述复合集流体的质量计，所述自毁剂的质量分数为5%~60%。
3.根据权利要求1或2所述的复合集流体，其特征在于，所述复合集流体包括如下特征中的一个或多个：
4.根据权利要求3所述的复合集流体，其特征在于，所述硫酸亚铁水合物包括feso4·h2o、feso4·4h2o、feso4·5h2o和feso4·7h2o中的一种或多种。
5.根...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。