[實用新型]一種雙極性鋰離子電池集流體及其制備設(shè)備有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202020876127.0 | 申請日： | 2020-05-22 |
| 公開（公告）號： | CN212676305U | 公開（公告）日： | 2021-03-09 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 吳戰(zhàn)宇;王大林;姜慶海;施曉渝;成辰;蔣仕平;沙樹勇;朱明海;董志成;孟云;尤兆坤 | 申請（專利權(quán)）人： | 華富（江蘇）鋰電新技術(shù)有限公司 |
| 主分類號： | H01M4/66 | 分類號： | H01M4/66;H01M10/0525 |
| 代理公司： | 南京蘇創(chuàng)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32273 | 代理人： | 張艷 |
| 地址： | 225600 江蘇省揚州市*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 極性 鋰離子電池 流體 及其 制備 設(shè)備 | ||
本實用新型涉及一種雙極性鋰離子電池集流體及其制備設(shè)備，該雙極性鋰離子電池集流體包括熱壓黏合的銅材料層、鋁材料層和中間金屬層，中間金屬層位于銅材料層和鋁材料層中間。該制備于同一水平高度的銅材料層釋放輥軸、鋁材料層釋放輥軸和中間金屬層釋放輥軸，和位于比他們高，且位于他們同側(cè)的疊合整形輥軸，所述中間金屬層釋放輥軸位于銅材料層釋放輥軸、鋁材料層釋放輥軸之間，疊合整形輥軸的轉(zhuǎn)動下游側(cè)還設(shè)置有熱壓裝置，熱壓裝置的下游側(cè)設(shè)置雙極性集流體回收輥軸。本實用新型不但可以保證雙極性集流體具有足夠的強度以進行活性物質(zhì)的涂覆，而且雙極性集流體構(gòu)成材料均為金屬，保證了其具有良好的導(dǎo)電性。
技術(shù)領(lǐng)域
本實用新型涉及一種雙極性鋰離子電池集流體及其制備設(shè)備，屬于化學(xué)電源材料和機械技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)
雙極性鋰離子電池的重要部件是雙極性極片，而雙極性極片的基礎(chǔ)是雙極性集流體。雙極性集流體的主要作用有兩個：首先是其承載作用，即其兩側(cè)分別涂覆承載正極和負極活性物質(zhì)；其次是導(dǎo)電作用，集流體本身應(yīng)具有良好的橫向?qū)щ娦阅?，即集流體本身應(yīng)導(dǎo)電良好。
常規(guī)的鋰離子電池的正負極集流體分別為鋁材料層和銅材料層或相應(yīng)鋁合金材料層和銅合金材料層。而雙極性鋰離子電池需要將正負極集流體進行整合，使其能同時承載正負極活性物質(zhì)。但由于鋰離子電池的集流體厚度是微米級別的，因此雙極性集流體的制備存在一定的難度。
專利CN104577132A提供了一種雙極性集流體及其制備方法，集流體包括導(dǎo)電基體薄膜、聚合物阻擋膜層和導(dǎo)電分流層，其中導(dǎo)電基體薄膜的上下表面都覆蓋有聚合物阻擋膜層和導(dǎo)電分流層，制備方法包括導(dǎo)電基體薄膜的預(yù)處理和打印聚合物阻擋膜層等步驟；CN103219521A提供了一種雙極性集流體及其制備方法，集流體包括互相疊加的鋁材料層和非鋁導(dǎo)電層，在鋁材料層和非鋁導(dǎo)電層之間增加了一聚合物阻隔層，制備方法為首先在鋁材料層表面涂布聚合物阻隔層，再涂布填充有導(dǎo)電粒子的聚合物等；專利CN108390068A提供了一種雙極性集流體及其制備方法，包括第一金屬層、第二金屬層和中間聚合物層，制備方法為通過真空電鍍將第一金屬層和第二金屬層鍍到中間聚合物層表面；專利CN102760887A提供了一種防漏雙極性集流體和高電壓電池及其制備方法，其防漏雙極性集流體包括金屬薄膜，以及滲入金屬薄膜的穿透性裂紋和孔洞中的聚合物，制備方法包括對金屬薄膜進行預(yù)處理、對金屬薄膜進行真空流延涂布聚合物、對金屬薄膜進行惰性氣體增壓、對聚合物-金屬薄膜進行熱壓定型等。這些方法主要以聚合物或?qū)щ娋酆衔餅榛A(chǔ)載體，在其表面形成金屬集流體，從而實現(xiàn)雙極性集流體。而聚合物本身不具有導(dǎo)電性，即使向聚合物中增加導(dǎo)電粒子也無法使其導(dǎo)電性達到金屬的導(dǎo)電性，很難保證雙極性集流體的承載作用和導(dǎo)電作用；同時，非金屬的聚合物與金屬之間的連接可靠性也無法得到保障。并且，上述專利對于雙極性集流體的制備方法相對繁瑣、可靠性差，難以付諸實際。
也有人使用非金屬材料制備雙極性鋰離子電池集流體，如專利CN108110257A提供了一種雙極性集流體及由其組裝的雙極性固態(tài)鋰二次電池，其雙極性集流體由聚合物和碳材料組成，導(dǎo)電碳材料含量為10～25wt％。但這種集流體的導(dǎo)電性無法與銅、鋁等金屬材質(zhì)媲美，且其與正負極活性物質(zhì)的結(jié)合強度無法得到保障。
實用新型內(nèi)容
為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種雙極性鋰離子電池集流體及其制備設(shè)備，其具體技術(shù)方案如下：
一種雙極性鋰離子電池集流體，包括銅材料層、鋁材料層和中間金屬層，所述中間金屬層位于銅材料層和鋁材料層之間，所述銅材料層厚度為6-15μm，所述鋁材料層厚度為6-30μm，所述中間金屬層厚度為10-50μm。
所述銅材料層的組成為銅或銅合金，所述鋁材料層的組成為鋁或鋁合金，所述中間金屬層的組成為錫或無鉛錫合金，
所述中間金屬層熱熔熱壓在銅材料層和鋁材料層之間，然后冷卻凝固，與銅材料層和鋁材料層粘合。
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