【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂电池，尤其涉及一种高比表集流体及其制备方法、电极片及电池。
技术介绍
1、锂离子电池一般包括：活性材料、隔膜、电解质及集流体等。锂离子电池负极集流体一般用铜箔，正极集流体一般用铝箔。由于一般金属箔的轧制表面比较平滑，涂覆活性材料时会产生一些问题，如浸润性差、结合不紧密、结合强度小、结合面积小、不容易粘附等，从而导致活性材料与集流体之间界面电阻大，容易脱落，并且涂覆难度大。以上问题会导致电池性能下降，如界面电阻大导致极化严重，影响活性材料的储锂能力、倍率性能及循环稳定性能等，从而难以满足目前对于高倍率、高能量密度及长循环寿命的需求。因此，改善金属箔带的表面状态和性质，对于提高活性材料与集流体的相容性、提高结合强度、增大结合面积，进而提高电池性能具有重要意义。
2、现有中国专利如cn111180741a、cn111180741a、cn116742007a所公开的方案均是在金属箔材上涂覆一层碳材料来增加集流体的比表面积。但是目前广泛使用的碳材料存在着导电性欠佳、分散不易、涂层与金属箔材的结合强度弱及涂层较厚等缺点。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种高比表集流体，与电极材料的附着力大，内阻低。
2、本专利技术还要解决的技术问题在于，提供一种高比表集流体的制备方法，对金属箔材的拉伸强度和伸长率影响小，可以满足电极片制作工艺要求。
3、本专利技术还要解决的技术问题在于，提供一种电极片，具有良好的电液浸润性和电子通道
4、本专利技术还要解决的技术问题在于，提供一种电池，库伦效率、循环稳定性和倍率性能佳。
5、为了解决上述问题，第一方面，本专利技术提供了一种高比表集流体，包括金属箔材，所述金属箔材设有多个凹孔，所述凹孔的直径≤20μm，所述凹孔的总面积占所述金属箔材总面积的25％或以下，所述金属箔材的水滴角≤5°。
6、作为上述方案的改进，所述金属箔材的表面能如下：将2mol去离子水滴在所述金属箔材上，水滴的扩散速度≥20mm/5s。
7、作为上述方案的改进，所述凹孔的直径≤10μm。
8、作为上述方案的改进，所述金属箔材为铜箔或铝箔。
9、作为上述方案的改进，所述金属箔材的厚度为10～30μm。优选地，所述金属箔材的厚度为12～20μm。
10、作为上述方案的改进，所述金属箔材的制备方法包括：采用两种高能物理放电工艺对光面金属箔材金属处理，以在光面金属箔材上形成多个凹孔。
11、作为上述方案的改进，采用激光照射所述光面金属箔材。
12、第二方面，本专利技术提供的一种电极片，包括集流体和电极材料，所述集流体为上述任一项所述的高比表集流体，所述电极材料为正极材料或负极材料。
13、作为上述方案的改进，所述电极片的电阻率≤30ω·m；
14、和/或，所述电极片的剥离强度≥13n/25mm。
15、第三方面，本专利技术提供的一种电池，包括上述任一项所述的电极片。
16、实施本专利技术，具有如下有益效果：
17、本专利技术的高比表集流体具有较高的比表面积，与电极材料的附着力增加15％以上。
18、本专利技术的高比表集流体具有较高的表面张力值，以及极佳的电液浸润性和良好的电子通道，有助于降低锂离子电池的内阻(内阻低50％以上)，从而提高电池的库伦效率、循环稳定性和倍率性能；另外，还可以有效地分散电池中的热量，从而减少电池的温度升高，延长电池的使用寿命。
19、本专利技术的高比表集流体具有柔软性，不仅可以让电极材料中的弹性体反复膨胀收缩不脱落，还可以降低与电极材料的接触内阻以及降低传输内阻。
20、与光面金属箔材相比，本专利技术的金属箔材体积比不变，比表面积变大，与电极材料接触面增加，且可以嵌入电极材料，成本低，一方面可以替代涂覆有碳材料的集流体；另一方面还可以与碳材料结合使用。
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1.一种高比表集流体，其特征在于，包括金属箔材，所述金属箔材设有多个凹孔，所述凹孔的直径≤20μm，所述凹孔的总面积占所述金属箔材总面积的25％或以下，所述金属箔材的水滴角≤5°。
2.如权利要求1所述的高比表集流体，其特征在于，所述金属箔材的表面能如下：将2mol去离子水滴在所述金属箔材上，水滴的扩散速度≥20mm/5S。
3.如权利要求1所述的高比表集流体，其特征在于，所述凹孔的直径≤10μm。
4.如权利要求1所述的高比表集流体，其特征在于，所述金属箔材为铜箔或铝箔；
5.一种如权利要求1～4任一项所述的高比表集流体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.如权利要求5所述的高比表集流体的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述采用两种高能物理放电工艺对所述光面金属箔材进行处理的方法包括：采用两种激光照射所述光面金属箔材，以在所述光面金属箔材上形成多个凹孔。
7.如权利要求6所述的高比表集流体的制备方法，其特征在于，所述采用两种激光照射所述光面金属箔材的方法包括：
8.如权利要求5所述的高比
9.一种电极片，其特征在于，包括集流体和电极材料，所述集流体为权利要求1～4任一项所述的高比表集流体。
10.一种电池，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】
1.一种高比表集流体，其特征在于，包括金属箔材，所述金属箔材设有多个凹孔，所述凹孔的直径≤20μm，所述凹孔的总面积占所述金属箔材总面积的25％或以下，所述金属箔材的水滴角≤5°。
2.如权利要求1所述的高比表集流体，其特征在于，所述金属箔材的表面能如下：将2mol去离子水滴在所述金属箔材上，水滴的扩散速度≥20mm/5s。
3.如权利要求1所述的高比表集流体，其特征在于，所述凹孔的直径≤10μm。
4.如权利要求1所述的高比表集流体，其特征在于，所述金属箔材为铜箔或铝箔；
5.一种如权利要求1～4任一项所述的高比表集流体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.如权利要求5所述的高比表集流体的制备方法，其特征在于，步骤s2...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘福海，
申请(专利权)人：佛山市中技烯米新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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