[發明專利]一種復合集流體、電極極片和鋰離子電池

在審

• 申請號: 202110348547.0
• 申請日: 2021-03-31
• 公開（公告）號: CN113036155A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 李富;孫先維;賴旭倫;陳杰;楊山;鄭明清
• 申請（專利權）人: 惠州鋰威電子科技有限公司
• 主分類號: H01M4/66
• 分類號: H01M4/66;H01M4/13;H01M10/0525
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 潘俊達

本發明提供了一種復合集流體、電極極片和鋰離子電池，包括基材、涂碳層和第一粘結劑；涂碳層涂覆于基材的至少一表面；第一粘結劑設置在所述基材與涂碳層之間，且涂覆于基材上；其中，第一粘結劑的粘度為20～500mpa·s；第一粘結劑的剝離強度大于或等于500N/m。相比于現有技術，本發明提供的復合集流體，通過在涂碳層與基材之間增加了第一粘結劑的設置，極大的改善了集流體的極性及表面張力，特別是對于鋁箔材，大大降低了鋁箔對涂碳漿料的選擇性，使得水性涂碳層也可以均勻的涂覆在基材上，解決了目前涂碳涂層流平性差，涂覆不均勻的問題。

技術領域

本發明涉及鋰電池領域，具體涉及一種復合集流體、電極極片和鋰離子電池。

背景技術

近幾年隨著人們對綠色出行，能源環保等理念的認同，儲能設備的發展變得更加迅速，各能源行業之間的競爭也越來越激烈。為了滿足人們對能源的需求，新技術如雨后春筍，發展尤為迅速，目前鋰離子電池的能量密度的發展仿佛已經進入瓶頸，短時間內無法突破，鋰電池的研究逐漸向安全、穩定、可靠等方向研究。

而集流體涂碳改進是近幾年來的新興技術，涂碳改進對集流體的導電性、一致性、使用壽命和集流體與上層活性材料的粘接具有極大的提高作用，并且對降低電芯DCR、極化作用和改善電池的低溫性能也有一定程度的改進。但是目前集流體涂碳技術主要應用在銅箔上，因為銅箔表面具有較大的達因值，水性漿料比較容易涂覆在銅箔表面。而鋁箔具有較小的達因值，水性漿料涂覆在鋁箔表面表面張力較大，流平性較差，不能完整的涂覆在鋁箔表面。為了解決這些問題，目前通常采用以下兩種辦法進行處理：1)使用油性漿料涂覆在鋁箔表面，但是油性漿料也存在污染大，成本高問題；2)嘗試加入一些潤濕劑對其進行改進，但是大部分潤濕劑活性大，對電池后期的性能可能存在影響；并且加入漿料中會使氣泡增多，導致涂覆膜面較差；同時也會對漿料的粘度產生一定的影響，進而影響漿料的穩定性。

中國專利申請(CN109935837A)公開了一種鋰離子電池用涂碳鋁箔，涂碳鋁箔的導電涂層的涂料包括導電劑、粘結劑和溶劑，導電劑包括石墨烯以及炭黑、碳納米管、層狀導電石墨中的至少一種，粘結劑包括聚丙烯酸酯、聚氨酯、環氧樹脂、聚丙烯腈、丁苯橡膠、羧甲基纖維素鈉中的至少一種，溶劑包括水和無水乙醇中的至少一種，炭黑和石墨烯經過聚乙烯吡咯烷酮接枝改性。但此種涂碳鋁箔雖提高電池的散熱性能，但仍存在涂碳漿料流平性差的問題。

有鑒于此，確有必要提供一種解決上述問題的技術方案。

發明內容

本發明的目的之一在于：提供一種復合集流體，以解決目前涂碳涂層流平性差，涂覆不均勻的問題，本發明提供的復合集流體，不僅降低了箔材的表面張力，同時提高了涂層的均勻性和粘接性。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種復合集流體，包括：

基材；

涂碳層，涂覆于所述基材的至少一表面；

第一粘結劑，設置在所述基材與所述涂碳層之間，且涂覆于所述基材上；

其中，所述第一粘結劑的粘度為20～500mpa·s；所述第一粘結劑的剝離強度大于或等于500N/m。

將第一粘結劑的粘度和剝離強度設置在上述范圍內，可以保證涂碳層與基材的有效粘接，提高涂碳層的剝離強度，此外，粘結劑上的親水基團還可以起到提高集流體極性的作用，有效降低集流體的表面張力，以利于水性涂碳層的涂覆，涂覆的更加均勻。利用本發明的復合集流體解決了目前涂碳涂層流平性差，涂覆不均勻的問題。