[發明專利]一種含有集流體的鋰電池及其制備方法

有效

• 申請號: 201710243660.6
• 申請日: 2017-04-14
• 公開（公告）號: CN107154499B
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 邱洪禮
• 申請（專利權）人: 寧德時代新能源科技股份有限公司
• 主分類號: H01M4/66
• 分類號: H01M4/66;H01M10/0525
• 代理公司: 北京五洲洋和知識產權代理事務所(普通合伙) 11387
• 代理人: 張向琨

本發明公開了一種含有集流體的鋰電池及其制備方法，鋰電池包括依次層疊的正極極片、隔膜與負極極片，正極極片含有正極集流體，正極集流體具有多層結構，包括第一塑料薄膜，在第一塑料薄膜的上、下表面依次鍍有第一粘接力增強層、鋁金屬鍍層和第一防氧化層；負極極片含有負極集流體，負極集流體具有多層結構，包括第二塑料薄膜，在第二塑料薄膜的上、下表面依次鍍有第二粘接力增強層、銅金屬鍍層和第二防氧化層。制備方法包括將正極極片、隔膜、負極極片進行層疊，通過鋁塑膜包裝后，注入適量電解液，對鋁塑膜進行熱壓封裝得到。本發明鋰電池既能實現電池輕量化，提高能量密度，降低成本，又能使鍍銅/鋁層不容易脫落、不容易氧化。

技術領域

本發明涉及一種含有集流體的鋰電池及其制備方法。

背景技術

傳統鋰離子電池負極集流體是銅箔，正極集流體是鋁箔。隨著鋰電技術的發展，鋰離子電池的高能量密度、輕量化和柔性化成為人們的追求。減薄銅/鋁箔(正負極集流體的總質量約占電池總質量的14％-18％左右)，可實現鋰離子電池的輕量化，提高能量密度，降低成本，但由于制備技術的局限，銅/鋁箔的厚度很難再降低(目前銅箔可量產到6μm，鋁箔可量產到8μm)；另外銅/鋁箔變薄之后，機械強度降低，致使加工性能降低，因此需要新的“減薄技術”。

現有技術有將銅/鋁鍍在塑料(例如PET)上作為集流體來提高電池能量密度、降低成本、讓電池輕量化。但其鍍銅的最厚厚度為1.5μm，鍍鋁的最厚厚度為2.0μm(無論是鍍銅還是鍍鋁，均需要一定的厚度來達到令人滿意的導電性)，這相對于傳統包裝材料鍍銅/鋁膜鍍層厚度來說要厚很多，而鍍層越厚，鍍銅/鋁層越容易從塑料上脫落。

銅/鋁箔的表面需要進行防氧化處理，因為銅/鋁箔直接與負極/正極材料接觸，時間長后，會被電解液腐蝕，從而降低鋰離子電池的使用壽命。另外，我們發現在塑料上鍍銅/鋁后，再采用傳統的防氧化方法容易致使銅/鋁鍍層的脫落。

發明內容

有鑒于此，為克服上述技術問題，本發明的目的一方面在于提供一種既能實現電池的輕量化，提高能量密度，降低成本，又能使鍍銅/鋁層不容易脫落、不容易氧化的含有型集流體的鋰電池。

本發明的另一方面在于，提供一種含有集流體的鋰電池的制備方法。

本發明的一種含有集流體的鋰電池,包括依次層疊的正極極片、隔膜與負極極片，所述正極極片含有正極集流體，所述正極集流體具有多層結構，包括第一塑料薄膜，在所述第一塑料薄膜的上、下表面依次鍍有第一粘接力增強層、鋁金屬鍍層和第一防氧化層；所述負極極片含有負極集流體，所述負極集流體具有多層結構，包括第二塑料薄膜，在所述第二塑料薄膜的上、下表面依次鍍有第二粘接力增強層、銅金屬鍍層和第二防氧化層。

進一步地，所述第一塑料薄膜或第二塑薄膜為OPP、PI、PET、CPP或PVC。

進一步地，所述第一粘接力增強層或第二粘接力增強層為金屬鍍膜或非金屬鍍膜，當為金屬鍍膜時，所述金屬為Ni；當為非金屬鍍膜時，所述非金屬為SiC、Si₃N₄或Al₂O₃。

進一步地，所述第一防氧化層或第二防氧化層是致密的金屬層或非金屬層，當為金屬層時，所述金屬為Ni；當為非金屬層時，所述非金屬為Al₂O₃、Si₃N₄或SiC。

進一步地，所述第一塑料薄膜或第二塑薄膜的厚度為2-12μm；所述第一粘接力增強層或第二粘接力增強層的厚度為10-100nm；所述銅金屬鍍層的厚度為100-1000nm，鋁金屬鍍層的厚度為100-2000nm；所述第一防氧化層或第二防氧化層的厚度為10-100nm。

本發明的一種含有集流體的鋰電池的制備方法，包括如下步驟：