[發明專利]用于鋰電池的負極集流體和鋰電池

有效

• 申請號: 201910934873.2
• 申請日: 2019-09-29
• 公開（公告）號: CN110649268B
• 公開（公告）日: 2021-01-19
• 發明（設計）人: 何里烈
• 申請（專利權）人: 昆山寶創新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M4/80
• 分類號: H01M4/80;H01M4/13;H01M10/052
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 肖陽

本發明公開了用于鋰電池的負極集流體和具有該負極集流體的鋰電池。該負極集流體包括：集流體箔片，所述集流體箔片正面的至少部分表面分布設有多個正面凹孔，所述集流體箔片背面的至少部分表面分布設有多個背面凹孔；彼此鄰近的所述正面凹孔和所述背面凹孔中，所述正面凹孔沿所述集流體箔片厚度方向在水平面上的投影與所述背面凹孔沿所述集流體箔片厚度方向在水平面上的投影至少部分重合。該負極集流體中箔片的兩面均具有凹孔，具有比表面積大，對電極漿料粘連性力、負載量大等優點。

技術領域

本發明涉及鋰電池技術領域，具體而言，本發明涉及用于鋰電池的負極集流體和鋰電池。

背景技術

目前，在電動汽車對續航里程的不斷高要求下，提高鋰離子電池的能量密度的鋰離子電池是最主流的解決方案發展方向。傳統的解決鋰離子電池能量密度的有以下幾個方向：(1)電芯能量不變的情況下，降低電芯結構件的輕量化；(2)電芯體系設方面，減少導電劑，粘結劑的含量，提高活性物質的涂敷量，增加極片的壓實；(3)減少電芯模組的結構件的輕量化。目前對負極集流體銅箔的改善一直朝向厚度降低方向發展，但一位的降低銅箔的厚度會帶來的許多性能以及工藝風險，例如，負極銅箔極耳寬度一定，厚度越薄，電池的過流能力越差；負極銅箔過薄，涂布以及輥壓工序容易斷帶；負極銅箔過薄，箔材的抗拉強度越低，輥壓極片褶皺越嚴重。

由此可見，現有的用于鋰電池的負極集流體仍有待改進。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發明的一個目的在于提出用于鋰電池的負極集流體和鋰電池。該負極集流體中箔片的兩面均具有凹孔，具有比表面積大，對電極漿料粘結力強、負載量大等優點。

在本發明的一個方面，本發明提出了一種用于鋰電池的負極集流體。根據本發明的實施例，該負極集流體包括：集流體箔片，所述集流體箔片正面的至少部分表面分布設有多個正面凹孔，所述集流體箔片背面的至少部分表面分布設有多個背面凹孔；彼此鄰近的所述正面凹孔和所述背面凹孔中，所述正面凹孔沿所述集流體箔片厚度方向在水平面上的投影與所述背面凹孔沿所述集流體箔片厚度方向在水平面上的投影至少部分重合。

根據本發明實施例的用于鋰電池的負極集流體中箔片的兩面均具有凹孔，結合其正面凹孔與背面凹孔沿集流體箔片厚度方向的投影至少部分重合的結構特點，可以顯著提高箔片的比表面積，從而可以在有效提高電極漿料負載量的同時，有效改善箔片對電極漿料的粘結力和導電性能，降低電極漿料中粘結劑所需的用量，并降低極片內阻。此外，具有兩面凹孔的結構特點可以在一定程度上降低電極漿料的壓實密度，提高電芯倍率性能。另一方面，該負極集流體的制備方法簡單，其表面凹孔可以通過成熟的刻蝕方式(例如激光雙面刻蝕)獲得，不改變現有產線工藝以及設備。

另外，根據本發明上述實施例的用于鋰電池的負極集流體還可以具有如下附加的技術特征：

在本發明的一些實施例中，所述正面凹孔和所述背面凹孔沿所述集流體箔片厚度方向的投影為圓形或類圓形。

在本發明的一些實施例中，所述集流體箔片的平均厚度為10～20μm。

在本發明的一些實施例中，所述正面凹孔和所述背面凹孔的孔徑分別獨立地為所述集流體箔片平均厚度的60～70％。

在本發明的一些實施例中，至少相鄰兩個所述正面凹孔的間距為所述正面凹孔孔徑的20～30％。

在本發明的一些實施例中，至少相鄰兩個所述背面凹孔的間距為所述背面凹孔孔徑的20～30％。

在本發明的一些實施例中，所述集流體箔片的密度為30～60g/m²。

在本發明的一些實施例中，所述集流體箔片的抗拉強度為500～700MPa。