[發明專利]鋰離子電池用集流體和鋰離子電池

有效

• 申請號: 201810017077.8
• 申請日: 2018-01-09
• 公開（公告）號: CN108400337B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 黃漢川;相佳媛;陳建
• 申請（專利權）人: 浙江南都電源動力股份有限公司;杭州南都動力科技有限公司
• 主分類號: H01M4/66
• 分類號: H01M4/66;H01M4/70;H01M10/0525
• 代理公司: 杭州裕陽聯合專利代理有限公司 33289
• 代理人: 姚宇吉

本發明公開鋰離子電池用集流體和包括該集流體的鋰離子電池，通過將現有的涂層結構或者光箔結構的集流體改為格狀纏繞結構，集流體包括由導電金屬絲纏繞而成的單層或者多層格狀結構，正極集流體所用金屬絲可以是鋁絲，鈦絲，鈦鋁合金絲，負極為銅絲。本發明纏繞結構有多個面可以與活性物質接觸，增加了活性物質與集流體的粘結面，利于彼此粘接，較少粘結劑的使用量，而且增加活性物質與集流體的接觸面積，減小內阻；此外，纏繞并且均勻分布的格狀結構，增加了集流體的力學性能，使其受力更加均衡，降低加工難度。比較網狀結構及沖孔狀集流體，纏繞結構提供更強的力學性能，與活性物更大的接觸面積，與鈦絲配合應用大大提升了電池的循環性能。

技術領域

本發明涉及鋰離子電池技術領域，特別涉及一種鋰離子電池集流體和鋰離子電池。

背景技術

鋰離子電池集流體如銅箔、鋁箔。其功用主要是將電池活性物質固定在集流體上，同時將活性物質產生的微電流匯集起來對外輸出或為活性物質提供電化學反應微電流對內輸入。因此，集流體應與活性物質粘接能力應足夠大，足夠緊密。

當前鋰離子電池所用的集流體通常為光箔集流體和涂層集流體，這兩種集流體主要存在以下缺陷：集流體與活性物質的粘結性能差，粘結劑的使用量較多，從而導致電池比能量密度低及活性物質的導電性能較差；鋰電池的應用成本居高不下，集流體在單體電芯制造成本占有較高比例。

發明內容

本發明針對上述問題，克服至少一個不足，提出了鋰離子電池用集流體和鋰離子電池。

本發明采取的技術方案如下：

一種鋰離子電池用集流體，包括由導電金屬絲纏繞而成的單層或者多層格狀結構。

作為一種可實施方式，每層格狀結構均包括多個第一導電金屬絲和多個第二導電金屬絲，同層格狀結構中，各第一導電金屬絲平行間隔設置，所述第二導電金屬絲纏繞在各第一導電金屬絲上。

作為一種可實施方式，所述第二導電金屬絲包括非纏繞部以及纏繞在第一導電金屬絲上的纏繞部，第二導電金屬絲的各纏繞部的長度和為A，第二導電金屬絲的各非纏繞部的長度和為B，第一導電金屬絲未被纏繞部的長度和為C，A與(A+C+B)的比值為纏繞比率，所述纏繞比率的范圍為1％-100％。

纏繞部的長度為a，第二導電金屬絲的各纏繞部的長度和第二導電金屬絲的非纏繞部位于相鄰兩根第一導電金屬絲之間，第二導電金屬絲的非纏繞部的長度為b，第二導電金屬絲的各非纏繞部的長度和第一導電金屬絲的非纏繞部位于相鄰兩個非纏繞部之間，第一導電金屬絲的非纏繞部的長度為c，

作為一種可實施方式，所述第一導電金屬絲為鋁絲、鈦絲、鈦鋁合金絲或銅絲的一種；所述第二導電金屬絲為鋁絲、鈦絲、鈦鋁合金絲或銅絲的一種。

作為一種可實施方式，所述集流體為正極集流體，所述第一導電金屬絲為鋁絲、鈦絲或鈦鋁合金絲，所述第二導電金屬絲為鋁絲、鈦絲或鈦鋁合金絲。

作為一種可實施方式，所述集流體為負極集流體，所述第一導電金屬絲和第二導電金屬絲均為銅絲。

作為一種可實施方式，所述導電金屬絲的橫截面面積為0.000001-100平方毫米。

作為一種可實施方式，所述導電金屬絲的橫截面為圓形、橢圓形或封閉的多邊形。

本發明還提供了一種鋰離子電池，包括上述的集流體；

所述鋰離子電池的正極集流體采用鋁絲、鈦絲、或鈦鋁合金絲一種或多種形成；

所述鋰離子電池的負極集流體采用銅絲形成。