一种功能集流体及应用其的二次电池制造技术

本发明专利技术提供一种功能集流体，该功能集流体包括聚合物基材以及金属层，金属层设置在聚合物基材的至少一个表面上；金属层包括沿其厚度方向依次层叠设置的n层子金属层，其中，n为≥6的正整数，子金属层中含有单质金属纳米颗粒，单质金属纳米颗粒的晶粒尺寸不超过500nm；沿远离聚合物基材的表面方向，n层子金属层的厚度梯度递增，且，n层子金属层中含有的单质金属纳米颗粒的平均晶粒尺寸梯度递增。在本发明专利技术提供的功能集流体中，通过将金属层设置呈分层层叠的子金属层，并且使子金属层按照上述规律呈梯度变化，能够显著地提升功能集流体的拉伸强度和延伸率。利用单质金属纳米颗粒构建呈梯度变化的子金属层，从而可对金属层的强度实现在大范围内灵活调控，有利于减少功能集流体在电池循环中因形变所带来的铜箔断层及断裂的风险，进而提高应用功能集流体的二次电池的循环寿命以及安全性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于二次电池，具体地，涉及一种功能集流体及应用其的二次电池。

技术介绍

1、随着新能源和电子科技的高速发展，电池的循环寿命、安全性能、能量密度等已是重中之重。集流体作为电池非常重要的一部分，用于将电池活性物质产生的电流汇集起来以便形成较大的电流对外输出，其性能优劣会直接影响到电池的循环寿命、能量密度、安全等。

2、目前锂电池、钠电池中的正负极片多使用铜箔、铝箔作为集流体，这类集流体具有较高的成本及质量，不利于电池成本的控制以及能量密度的提升。对此，功能集流体相比于传统箔材具有明显优势。功能集流体通常是一种“三明治”结构，内层为聚合物高分子层，两侧为导电的金属层。功能集流体由于表面的金属层较薄，内部的聚合物层较轻，从而使功能集流体可以很好地保持轻质，进而增加应用其的锂离子电池的能量密度。另一方面，功能集流体表面较薄的金属层在锂离子电池发生热失控时较传统箔材的集流体更容易断开，从而隔绝活性物质与集流体的连接，阻止锂离子电池热失控继续进行。

3、功能集流体虽具有成本低、质量轻的优势，然而，功能集流体的拉伸强度和延伸率偏低，由此导本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种功能集流体，其特征在于：

2.如权利要求1所述功能集流体，其特征在于：以H表示所述子金属层的厚度，任意一层所述子金属层满足，30nm ≤H≤ 500nm。

3.如权利要求1所述功能集流体，其特征在于：以D表示所述单质金属纳米颗粒的晶粒尺寸，任意一层所述子金属层满足，20nm ≤D≤ 250nm。

4.如权利要求1所述功能集流体，其特征在于：任意相邻设置两层所述子金属层满足，二者厚度之差为20nm～60nm，二者所含有的所述单质金属纳米颗粒的晶粒尺寸之差为20nm～40nm。

5.如权利要求4所述功能集流体，其特征在于：以H表示所述子...

【技术特征摘要】

1.一种功能集流体，其特征在于：

2.如权利要求1所述功能集流体，其特征在于：以h表示所述子金属层的厚度，任意一层所述子金属层满足，30nm ≤h≤ 500nm。

3.如权利要求1所述功能集流体，其特征在于：以d表示所述单质金属纳米颗粒的晶粒尺寸，任意一层所述子金属层满足，20nm ≤d≤ 250nm。

4.如权利要求1所述功能集流体，其特征在于：任意相邻设置两层所述子金属层满足，二者厚度之差为20nm～60nm，二者所含有的所述单质金属纳米颗粒的晶粒尺寸之差为20nm～40nm。

5.如权利要求4所述功能集流体，其特征在于：以h表示所述子金属层的厚度，以d表示所述单质金属纳米颗粒...

【专利技术属性】
技术研发人员：申鹏程，李学法，
申请(专利权)人：扬州纳力新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：