[發明專利]一種輕量化雙極性集流體及雙極性電池

在審

• 申請號: 202011002596.0
• 申請日: 2020-09-22
• 公開（公告）號: CN112290027A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 任明秀;牛亞如;曹勇;王曉燕;王磊;許濤
• 申請（專利權）人: 合肥國軒高科動力能源有限公司
• 主分類號: H01M4/66
• 分類號: H01M4/66;H01M50/46;H01M10/04;H01M10/42
• 代理公司: 合肥市長遠專利代理事務所(普通合伙) 34119
• 代理人: 葉美琴

本發明提出了一種輕量化雙極性集流體，包括支撐層、第一導電層和第二導電層，支撐層在厚度方向上開設有多個孔洞，第一導電層、第二導電層分別設置在支撐層兩側，第一導電層與支撐層之間間隙、第二導電層與支撐層之間的間隙以及支撐層的孔洞內均填充有導電填充層。本發明雙極性集流體雙側不同的金屬導電層解除了正負極活性物質的限制，支撐層的電子絕緣性避免了和外層的金屬導電層避免了電池在使用過程中的溶劑化作用，避免了循環過程中的電極劣化。

技術領域

本發明涉及電池技術領域，尤其涉及一種輕量化雙極性集流體及雙極性電池。

背景技術

雙極性電池是一種可以同時滿足高電壓和高能量密度要求的電池，縱向傳輸電子的方式大大降低了電池電子傳輸的路徑，降低了電池內阻。但是正負極活性物質在集流體兩層構建電池的方式，對于電池集流體的選擇以及正負極活性物質尤其是負極活性物質的選擇帶來了很大的局限性。

發明內容

基于背景技術中存在的技術問題，本發明提出了一種輕量化雙極性集流體及雙極性電池。

本發明提出的一種輕量化雙極性集流體及雙極性電池，包括支撐層、第一導電層和第二導電層，支撐層在厚度方向上開設有多個孔洞，第一導電層、第二導電層分別設置在支撐層兩側，支撐層的孔洞內以及第一導電層與支撐層之間間隙和/或第二導電層與支撐層之間的間隙均填充有導電填充層。

優選的，支撐層由不導電的聚合物質材料制成。

優選的，支撐層的材料為PP、PE、PET、PI中的一種。

優選的，支撐層的穿孔率為8-40％。

優選的，通過涂布的方式在第一導電層與支撐層之間間隙、第二導電層與支撐層之間的間隙以及支撐層的孔洞內粘合導電填充物質以形成導電填充層。

優選的，導電填充物質由金屬導電顆粒與非金屬導電顆粒混合構成。

優選的，第一導電層、第二導電層的長度均小于支撐層的長度并均大于導電填充層的長度。。

優選的，第一導電層、第二導電層通過蒸鍍的方式沉積在導電填充層上。

本發明提出的一種輕量化雙極性電池，包括由雙極性電極與隔板疊加形成的卷芯，其特征在于，雙極性電極包括正極活性物質、負極活性物質以及上述輕量化雙極性集流體，正極活性物質、負極活性物質分別涂布在雙極性集流體的第一導電層、第二導電層表面，隔板與雙極性集流體的支撐層通過熱壓的方式融合在一起。

本發明提出的一種輕量化雙極性集流體，雙側不同的金屬導電層解除了正負極活性物質的限制，支撐層的電子絕緣性避免了和外層的金屬導電層避免了電池在使用過程中的溶劑化作用，避免了循環過程中的電極劣化。本發明提出的一種輕量化雙極性電池中，集流體支撐層和隔板具有相同的材質且不含金屬層，多層的材料進行熱壓密封過程中減少了漏液的危險，且由于支撐層的不導電性，增加了電池的安全性能。用集流體中支撐層和隔板的直接熱壓密封的簡化了封裝過程，輕量化了電池設計和電池重量，提高了能量密度，整個制成過程較為精簡與可操作化。

附圖說明

圖1為本發明提出的一種輕量化雙極性集流體的側視圖；

圖2為本發明提出的一種輕量化雙極性集流體的側視圖；

圖3為本發明提出的一種輕量化雙極性集流體的側視圖；

圖4為本發明提出的一種輕量化雙極性電池的局部結構示意圖；

圖5為本發明提出的一種輕量化雙極性電池的側視圖。

具體實施方式

參照圖1-圖3，本發明提出一種輕量化雙極性集流體，包括支撐層1、第一導電層2和第二導電層3，其中：