[實用新型]一種含有新型集流體的鋰電池

有效

• 申請號: 201720396718.6
• 申請日: 2017-04-14
• 公開（公告）號: CN207097950U
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發明（設計）人: 邱洪禮
• 申請（專利權）人: 深圳鑫智美科技有限公司
• 主分類號: H01M4/66
• 分類號: H01M4/66;H01M10/0585
• 代理公司: 北京挺立專利事務所(普通合伙)11265
• 代理人: 李鑫

技術領域

本實用新型涉及一種含有新型集流體的鋰電池。

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。

實用新型內容

有鑒于此，為克服上述技術問題，本實用新型的目的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、不容易氧化的含有新型集流體的鋰電池。

所采用的技術方案如下：

一種含有新型集流體的鋰電池,包括依次層疊的正極極片、隔膜與負極極片，所述正極極片由正極集流體和涂覆在正極集流體上的用于參與化學反應的正極活性物質構成；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；所述負極極片由負極集流體和涂覆在負極集流體上的用于參與化學反應的負極活性物質構成，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；所述正極活性物質在所述正極集流體和所述隔膜之間；所述負極活性物質在所述負極集流體和所述隔膜之間。

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。

進一步地，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。

進一步地，所述銅金屬鍍層的厚度為100-1000nm，鋁金屬鍍層的厚度為100-2000nm。

進一步地，所述第一防氧化層或第二防氧化層的厚度為10-100nm。

本實用新型的有益效果在于，

(1)通過塑料薄膜層實現減重，其中鍍鋁膜集流體可實現減重50％，厚度降低30％，鍍銅膜集流體可實現減重70％，顯著提高電池能量密度；

(2)塑料薄膜作為基底具有更強的拉伸強度，使得制備工序中的張力，壓力等窗口會更大，從而備料段可采用更高的壓力實現更大壓實密度，提高過程制造能力；

(3)鍍上一層粘接力增強層，可減少銅/鋁金屬鍍層的脫落，可有效防止銅金屬鍍層容易脫落導致集流體的性能喪失；

(4)用這種新的鍍銅塑料膜集流體替代原有鋰電池中的銅箔集流體，由傳統的6μm的純銅箔減少到不到1μm的鍍銅層，銅的用量大大減少，集流體成本可下降50％以上。

(5)采用鍍膜的方式得到的防氧化層，可解決塑料上銅/鋁鍍層脫落的問題，同時達到防氧化的目的。

附圖說明