[發明專利]集流體及其制備方法和應用與陰極和鋰離子電池

在審

• 申請號: 202010768259.6
• 申請日: 2020-07-31
• 公開（公告）號: CN111785975A
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 郭明奎;蘇樹發
• 申請（專利權）人: 蜂巢能源科技有限公司
• 主分類號: H01M4/66
• 分類號: H01M4/66;H01M4/13;H01M10/0525
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 劉兵;戴香蕓

本發明涉及鋰離子電池領域，公開了一種集流體及其制備方法和應用與一種陰極和鋰離子電池。本發明的集流體，其特征在于，所述集流體包括第一鋁層、第二鋁層以及位于第一鋁層和第二鋁層中間的銅層，其中，所述第一鋁層的厚度為1?3μm，所述第二鋁層的厚度為1?3μm，所述銅層的厚度為2?6μm。本發明提供的集流體厚度低，使用該集流體制備的鋰離子電池與現有鋰離子電池相比具有更高的能量密度。

技術領域

本發明涉及鋰離子電池領域，具體涉及一種集流體及其制備方法和包含該集流體的陰極和鋰離子電池。

背景技術

隨著技術的進步，對鋰離子電池能量密度的要求越來越高，降低鋰離子電池電極集流體的厚度是提高鋰離子電池能量密度的常見方法之一。

銅和鋁是用于鋰離子電池集流體的常見的材料，由于銅的氧化電位較高，用于陰極集流體時容易發生氧化，因此，現有技術中，陰極集流體主要使用鋁作為材料。然而，鋁的機械強度較低，低厚度的鋁制集流體在電芯制造過程中容易斷裂，嚴重影響電芯制程優率，使得生產成本上升。另外，低厚度的鋁制集流體在實際使用中容易發生破裂，帶來安全風險。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術存在的上述問題，提供一種集流體及其制備方法和包含該集流體的陰極和鋰離子電池，該集流體在厚度低的情況下具有良好的機械強度，使用該集流體的鋰離子電池具有較高的能量密度。

為了實現上述目的，本發明第一方面提供一種集流體，所述集流體包括第一鋁層、第二鋁層以及位于第一鋁層和第二鋁層中間的銅層，其中，所述第一鋁層的厚度為1-3μm，所述第二鋁層的厚度為1-3μm，所述銅層的厚度為2-6μm。

優選地，所述集流體的厚度為4-8μm。

優選地，所述第一鋁層的厚度為1-2μm。

優選地，所述第二鋁層的厚度為1-2μm。

優選地，所述銅層的厚度為2-4μm。

根據本發明第二方面，提供一種集流體的制備方法，該方法包括將第一鋁層、銅層、第二鋁層依次層疊之后進行輥壓的步驟，其中，所述第一鋁層的厚度為1-3μm，所述第二鋁層的厚度為1-3μm，所述銅層的厚度為2-6μm。

優選地，所述集流體的厚度為4-8μm。

優選地，所述第一鋁層的厚度為1-2μm。

優選地，所述第二鋁層的厚度為1-2μm。

優選地，所述銅層的厚度為2-4μm。

根據本發明第三方面，提供一種用于鋰離子電池的陰極，所述陰極包含集流體和負載在所述集流體上的陰極活性物質，所述集流體為本發明提供的集流體。

優選地，所述陰極活性物質為鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、鎳鈷錳酸鋰、鎳鈷鋁酸鋰和磷酸鐵鋰中的一種或多種；更優選地，所述陰極活性物質為鎳鈷錳酸鋰、鎳鈷鋁酸鋰和磷酸鐵鋰中的一種或多種。

根據本發明第四方面，提供一種鋰離子電池，該鋰離子電池含有陰極、陽極、有機電解液和隔膜，所述有機電解液包括鋰鹽和有機溶劑，所述陽極包括集流體與陽極活性物質，所述陰極為本發明提供的陰極。