[發(fā)明專利]一種陣列基膜、電池集流體、電池極片、電池及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211245525.2
• 申請日: 2022-10-12
• 公開（公告）號: CN115440990A
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 莊志;郭桂略;蔡裕宏;劉洋;虞少波;程躍
• 申請（專利權(quán)）人: 上海恩捷新材料科技有限公司
• 主分類號: H01M4/66
• 分類號: H01M4/66;H01M4/02;H01M4/04;H01M10/04;H01M50/536
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 李雪嬌

本申請?zhí)峁┮环N陣列基膜、電池集流體、電池極片、電池及其制備方法，屬于柔性電子元器件領(lǐng)域。陣列基膜包括呈陣列分布的多個第一區(qū)域以及與第一區(qū)域交替分布的第二區(qū)域，第一區(qū)域包括有機聚合物層，第二區(qū)域包括有機聚合物層以及位于有機聚合物層表面和內(nèi)部的導電金屬，通過該陣列基膜，能夠在一定程度上解決柔性導電薄膜與極耳焊接困難以及焊接不良等問題，從而有效降低極耳與極片間的電阻。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及柔性電子元器件領(lǐng)域，具體而言，涉及一種陣列基膜、電池集流體、電池極片、電池及其制備方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)中，常將金屬箔作為電池集流體，但是，這些金屬箔不具有儲能活性卻占據(jù)了電池15～30％的質(zhì)量，導致電池的能量密度受到影響，再加上電池集流體需要具備一定的機械強度，導致無法通過降低金屬箔的厚度來有效降低金屬箔在電池中的質(zhì)量占比。

基于此，技術(shù)人員研發(fā)了一種柔性導電薄膜，用來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的金屬箔電池集流體，柔性導電薄膜雖然能夠有效降低電池集流體在電池中的質(zhì)量占比，起到提升電池的能量密度的作用，但是，現(xiàn)有的柔性導電薄膜與極耳在焊接的過程中，存在焊接困難以及焊接不良等問題，導致極耳與極片間的電阻過高。

發(fā)明內(nèi)容

申請人研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的柔性導電薄膜，直接在有機聚合物層的兩側(cè)設(shè)置導電層，通過導電層與極耳焊接，該設(shè)置形式由于導電層較薄且有機聚合物層熔點較低，焊接時存在焊接困難以及焊接不良等問題。

本申請的目的在于提供一種陣列基膜、電池集流體、電池極片、電池及其制備方法，能夠在一定程度上解決柔性導電薄膜與極耳焊接困難以及焊接不良等問題，從而有效降低極耳與極片間的電阻。

本申請的實施例是這樣實現(xiàn)的：

第一方面，本申請實施例提供一種陣列基膜，包括呈陣列分布的多個第一區(qū)域以及與第一區(qū)域交替分布的第二區(qū)域，第一區(qū)域包括有機聚合物層，第二區(qū)域包括有機聚合物層以及位于有機聚合物層表面和內(nèi)部的導電金屬。

上述技術(shù)方案中，將第二區(qū)域設(shè)置為有機聚合物層結(jié)合導電金屬的形式，使得第二區(qū)域具有貫穿導電的功能，從而能夠直接通過第二區(qū)域自身的導電金屬與極耳進行焊接，以實現(xiàn)電路的連通，相較于現(xiàn)有的柔性導電薄膜，本申請?zhí)峁┑年嚵谢ぴ诤附訒r具有焊接工藝簡單且焊接較為牢固的優(yōu)勢，從而能夠有效降低極耳與極片間的電阻。

在一些可選的實施方案中，陣列分布的形式為線性陣列；或者陣列分布的形式為矩形陣列。

上述技術(shù)方案中，陣列分布按照上述形式進行設(shè)置，能夠使得陣列基膜的整體結(jié)構(gòu)較為規(guī)整，同時，還便于進行工藝制備。

在一些可選的實施方案中，陣列基膜的厚度為500～20000nm。

上述技術(shù)方案中，將陣列基膜的厚度限定在上述范圍，是由于：若厚度太小(焊接對厚度具有一定的要求)，不便于第二區(qū)域與極耳進行焊接，若厚度太大，則陣列基膜在電池中的質(zhì)量占比過大(質(zhì)量占比相當于就是傳統(tǒng)的金屬箔)，則無法起到有效提升電池的能量密度的作用。

在一些可選的實施方案中，導電金屬包括Ni、Zn、Cu、Co、Mn、Ti、Ga、Ge、Sn、Sb、Zr、Mo、Al、Cr、Ag以及對應(yīng)元素的合金中的一種或多種。

上述技術(shù)方案中，導電金屬的種類豐富，能夠根據(jù)不同的電池體系選擇適宜種類的導電金屬，從而能夠較好的保證電池的電學性能。

第二方面，本申請實施例提供一種電池集流體，包括金屬導電層以及如第一方面實施例提供的陣列基膜。在陣列基膜的厚度方向上，金屬導電層位于陣列基膜的一側(cè)或兩側(cè)；

或者，包括金屬粘結(jié)層以及如第一方面實施例提供的陣列基膜。在陣列基膜的厚度方向上，金屬粘結(jié)層位于第一區(qū)域的一側(cè)或兩側(cè)。