用于锂离子电池的多孔双极集流体及其制备方法、电极及锂离子电池技术

本发明专利技术公开了一种用于锂离子电池的多孔双极集流体及其制备方法、电极及锂离子电池。所述多孔双极集流体是三维多孔结构，包括多孔聚合物层、多孔正极金属层和多孔负极金属层，其中，所述多孔正极金属层附着在所述多孔聚合物层的一侧，所述多孔负极金属层附着在所述多孔聚合物层的另一侧，且所述多孔正极金属层和所述负极金属层之间未接触。本发明专利技术的多孔双极集流体具有：重量轻，与电极材料的附着力大，减小内阻，具有良好的电液浸润性和提供双向离子通道等优点，应用于锂离子电池后，电池的库伦效率、循环稳定性和倍率性能佳。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及充电电池领域，特别是涉及一种用于锂离子电池的多孔双极集流体及其制备方法、电极及锂离子电池。

技术介绍

1、锂离子电池(lithium-ionbattery，lib)是便携式电子设备最成功的储能系统，在运输领域被广泛使用。然而，为了满足对电动汽车(ev)的需求，必须进一步提高lib的实际能量密度。锂离子电池一般包括：活性材料、隔膜、电解质及集流体等。锂离子电池的负极集流体一般用铜箔，正极集流体一般用铝箔。然而，集流体的非活性组件(例如，cu和al箔)占据锂离子电池总重量的10-25wt％的自重，而对lib的电池容量没有贡献。同时传统的集流体，如包括cu和al在内的固体金属箔，缺乏孔隙度，并且对电解质不渗透。因此，传统集流体结构的不可渗透性阻碍了锂离子输运，限制了锂在电极之间的输运仅为单侧。而减小锂离子的扩散路径是改善倍率性能的重要策略。

2、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。以上问题会导致电池本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于锂离子电池的多孔双极集流体，其特征在于，所述多孔双极集流体是三维多孔结构，包括多孔聚合物层、多孔正极金属层和多孔负极金属层，其中，所述多孔正极金属层附着在所述多孔聚合物层的一侧，所述多孔负极金属层附着在所述多孔聚合物层的另一侧，且所述多孔正极金属层和所述负极金属层之间未接触。

2.如权利要求1所述的多孔双极集流体，其特征在于，所述多孔聚合物层的孔径为0.2～10μm，孔隙率为40％～90％；所述多孔正极金属层的孔径是0.1～9μm；所述多孔负极金属层的孔径是0.1～9μm。

3.如权利要求1所述的多孔双极集流体，其特征在于，所述多孔聚合物层的厚度为10...

【技术特征摘要】

1.一种用于锂离子电池的多孔双极集流体，其特征在于，所述多孔双极集流体是三维多孔结构，包括多孔聚合物层、多孔正极金属层和多孔负极金属层，其中，所述多孔正极金属层附着在所述多孔聚合物层的一侧，所述多孔负极金属层附着在所述多孔聚合物层的另一侧，且所述多孔正极金属层和所述负极金属层之间未接触。

2.如权利要求1所述的多孔双极集流体，其特征在于，所述多孔聚合物层的孔径为0.2～10μm，孔隙率为40％～90％；所述多孔正极金属层的孔径是0.1～9μm；所述多孔负极金属层的孔径是0.1～9μm。

3.如权利要求1所述的多孔双极集流体，其特征在于，所述多孔聚合物层的厚度为10～100μm；所述多孔正极金属层的厚度为0.1～5μm；所述多孔负极金属层的厚度为0.1～5μm。

4.如权利要求1所述的多孔双极集流体，其特征在于，所述多孔聚合物层的聚合物本身为三维多孔结构，材质选自聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚丙烯(pp)、聚碳酸酯、邻苯基苯酚膜(opp膜)、双向拉伸聚丙烯薄膜(bopp)、流延聚丙烯、聚酰亚胺、聚氯乙烯复合材料、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚醚醚酮、聚酰胺、聚乙二醇、聚酰胺酰亚胺、环状聚烯烃、聚苯硫醚(pps)、聚乙酸乙烯酯、聚四氟乙烯、聚亚甲基萘、聚偏二氟乙烯、聚萘二甲酸亚乙酯、聚碳酸亚丙酯、聚偏二氟乙烯-六氟丙烯、聚(偏二氟乙烯-共-三氟氯乙烯)、有机硅、维尼纶、聚乙烯、聚苯乙烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：武俊伟，张蕾，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学深圳哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院，
类型：发明
国别省市：