本發明涉(she)及鋰電(dian)池，尤其涉(she)及一種(zhong)輕質復(fu)合集流(liu)體(ti)及其制備(bei)方法。

背景技術：

1、復合集(ji)(ji)流(liu)體是一種高分子(zi)材料(liao)和(he)金(jin)屬(shu)(shu)復合的(de)(de)新型集(ji)(ji)流(liu)體材料(liao)，在(zai)電池中(zhong)用來匯(hui)聚(ju)電流(liu)，其結構類為(wei)“三明治”結構，中(zhong)間(jian)為(wei)塑料(liao)薄(bo)膜(mo)層(ceng)，在(zai)塑料(liao)薄(bo)膜(mo)層(ceng)厚(hou)度方向具(ju)(ju)有(you)(you)兩個表面(mian)(mian)，在(zai)該兩個表面(mian)(mian)上具(ju)(ju)有(you)(you)金(jin)屬(shu)(shu)層(ceng)，復合集(ji)(ji)流(liu)體與傳(chuan)統的(de)(de)純金(jin)屬(shu)(shu)集(ji)(ji)流(liu)體相比，在(zai)安(an)全性和(he)潛在(zai)的(de)(de)成本效益方面(mian)(mian)具(ju)(ju)有(you)(you)優勢。

2、然而，當前廠(chang)商生產的(de)復合集流體的(de)金(jin)屬(shu)(shu)層表面微觀結構較(jiao)為(wei)光滑，金(jin)屬(shu)(shu)顆粒(li)相互結合力(li)不夠，導(dao)致鍍上(shang)的(de)金(jin)屬(shu)(shu)容(rong)易脫落，從(cong)而影響電池性(xing)能。

技術實現思路

1、鑒于(yu)上(shang)述現有技術的(de)不(bu)足，本發(fa)明(ming)的(de)目的(de)在于(yu)提(ti)供一種輕質復合(he)集流體及其制備方(fang)法(fa)，旨在解決復合(he)集流體中金屬(shu)層容易(yi)脫落的(de)問題，提(ti)高復合(he)集流體的(de)導電性(xing)能。

2、為了達到上述目的，本發明采取了以下(xia)技術方案：

3、本發(fa)明提供一(yi)種輕質復合集流體，其包括支(zhi)撐(cheng)層，所(suo)述(shu)支(zhi)撐(cheng)層的上下表面均設(she)置有金屬(shu)涂層，所(suo)述(shu)金屬(shu)涂層一(yi)次成型的形成在(zai)所(suo)述(shu)支(zhi)撐(cheng)層上，所(suo)述(shu)金屬(shu)涂層的厚度為500nm-1500nm。

4、在一個實施例中，所述金屬涂層的厚度為(wei)1um。

5、在一(yi)個實施例中，所述(shu)金屬涂層的顆(ke)粒(li)為一(yi)次(ci)成型的柱狀(zhuang)顆(ke)粒(li)，且至(zhi)少部分所述(shu)柱狀(zhuang)顆(ke)粒(li)為與所述(shu)支撐層不(bu)垂直的傾斜顆(ke)粒(li)。

6、在一個實施例中，所(suo)(suo)述金屬涂層(ceng)中傾(qing)斜(xie)顆(ke)粒與所(suo)(suo)述支撐層(ceng)之(zhi)間(jian)的角度為大于45°、小(xiao)于90°。

7、在(zai)一個實施例中，所述金屬涂層中傾(qing)斜顆粒的含量為80％-90％。

8、在一個(ge)實施例中，所述金(jin)(jin)屬(shu)涂層的(de)材質為鋁(lv)(lv)金(jin)(jin)屬(shu)、鎳金(jin)(jin)屬(shu)、鈦金(jin)(jin)屬(shu)、銅金(jin)(jin)屬(shu)、鎳合(he)(he)(he)金(jin)(jin)、銅合(he)(he)(he)金(jin)(jin)、鋁(lv)(lv)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)、鈦合(he)(he)(he)金(jin)(jin)中的(de)一種(zhong)或多種(zhong)。

9、在(zai)一(yi)個實施例中，所述(shu)支(zhi)撐(cheng)層(ceng)的(de)(de)上下(xia)表面具(ju)有低位(wei)點(dian)(dian)和高位(wei)點(dian)(dian)的(de)(de)結構(gou)，其中所述(shu)低位(wei)點(dian)(dian)為低于(yu)(yu)支(zhi)撐(cheng)層(ceng)所在(zai)平面的(de)(de)區(qu)域，所述(shu)高位(wei)點(dian)(dian)為高于(yu)(yu)支(zhi)撐(cheng)層(ceng)所在(zai)平面的(de)(de)區(qu)域，所述(shu)金屬涂層(ceng)的(de)(de)顆粒位(wei)于(yu)(yu)低位(wei)點(dian)(dian)和高位(wei)點(dian)(dian)內，多個高位(wei)點(dian)(dian)包圍低位(wei)點(dian)(dian)。

10、在一個實施例中，所(suo)述(shu)(shu)金屬涂層(ceng)和所(suo)述(shu)(shu)支撐層(ceng)之間還設置有防腐(fu)蝕(shi)層(ceng)，所(suo)述(shu)(shu)防腐(fu)蝕(shi)層(ceng)的顆(ke)粒微(wei)觀結構(gou)為(wei)圓形或橢(tuo)圓形或其他多邊形結構(gou)。

11、本發明還提供一種(zhong)輕質(zhi)復合集流體的制備方法，其包括(kuo)如下步驟：

12、提供支撐(cheng)層，將所述支撐(cheng)層放于真(zhen)空腔體中；

13、通(tong)過真空蒸鍍法在所述支撐(cheng)層的上下表面分別鍍上金(jin)屬(shu)涂(tu)(tu)層，得到涂(tu)(tu)覆金(jin)屬(shu)后的支撐(cheng)層，所述金(jin)屬(shu)涂(tu)(tu)層的厚(hou)度為500nm-1500nm；

14、對涂覆金屬后的(de)支撐(cheng)層進行冷卻(que)，得(de)到所述輕(qing)質(zhi)復(fu)合集流(liu)體。

15、在(zai)一個實施例中(zhong)，所(suo)述通過(guo)真空蒸鍍法在(zai)所(suo)述支撐層的(de)上(shang)下表面分(fen)別鍍上(shang)金屬涂層的(de)步驟中(zhong)，包括：

16、通(tong)過真(zhen)空蒸(zheng)鍍(du)法在(zai)真(zhen)空腔內的(de)支(zhi)撐層(ceng)的(de)上下(xia)表(biao)面(mian)進(jin)行多次鍍(du)膜，且每次鍍(du)膜時按預設(she)參數(shu)調(diao)節所(suo)述(shu)支(zhi)撐層(ceng)在(zai)真(zhen)空腔體內的(de)走(zou)速以及真(zhen)空腔體內的(de)蒸(zheng)發(fa)舟排列數(shu)量，使得金屬涂層(ceng)的(de)至少(shao)部分(fen)顆粒(li)與所(suo)述(shu)支(zhi)撐層(ceng)不垂(chui)直。

17、相較于現有技(ji)術，本(ben)發(fa)明提(ti)供的(de)一種輕(qing)質復(fu)合(he)集流體(ti)(ti)及(ji)其制備方法(fa)，輕(qing)質復(fu)合(he)集流體(ti)(ti)包(bao)括支(zhi)撐層，所述支(zhi)撐層的(de)上下表(biao)面均設(she)置有金(jin)(jin)屬涂(tu)(tu)層，所述金(jin)(jin)屬涂(tu)(tu)層一次成(cheng)型的(de)形成(cheng)在所述支(zhi)撐層上，所述金(jin)(jin)屬涂(tu)(tu)層的(de)厚度為500nm-1500nm。本(ben)發(fa)明的(de)輕(qing)質復(fu)合(he)集流體(ti)(ti)通過一次成(cheng)型的(de)在支(zhi)撐層的(de)上下表(biao)面形成(cheng)金(jin)(jin)屬涂(tu)(tu)層，這樣的(de)結(jie)構可(ke)以(yi)提(ti)高(gao)金(jin)(jin)屬顆粒相互結(jie)合(he)力，防止多(duo)次成(cheng)型導致的(de)金(jin)(jin)屬層容易脫落的(de)問題，且(qie)金(jin)(jin)屬涂(tu)(tu)層采用合(he)適的(de)厚度，在維持復(fu)合(he)集流體(ti)(ti)輕(qing)質的(de)同時可(ke)以(yi)提(ti)供較好的(de)導電性能，有利于提(ti)高(gao)電池性能。

技術特征：

1.一(yi)種(zhong)輕質復合集流體，其特征在于，包括支(zhi)撐層，所述(shu)(shu)支(zhi)撐層的(de)上下(xia)表面均設置有金(jin)屬涂層，所述(shu)(shu)金(jin)屬涂層一(yi)次成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)形成(cheng)(cheng)在所述(shu)(shu)支(zhi)撐層上，所述(shu)(shu)金(jin)屬涂層的(de)厚度(du)為500nm-1500nm。

2.根據權利要求1所述的輕質(zhi)復合集流體，其特征在于，所述金屬涂層的厚(hou)度(du)為1um。

3.根據權利要求1所(suo)述(shu)的輕質(zhi)復(fu)合(he)集流體(ti)，其特征在(zai)于(yu)，所(suo)述(shu)金(jin)(jin)屬涂層的材質(zhi)為鋁(lv)金(jin)(jin)屬、鎳(nie)金(jin)(jin)屬、鈦(tai)(tai)金(jin)(jin)屬、銅金(jin)(jin)屬、鎳(nie)合(he)金(jin)(jin)、銅合(he)金(jin)(jin)、鋁(lv)合(he)金(jin)(jin)、鈦(tai)(tai)合(he)金(jin)(jin)中的一種或多種。

4.根據權利要求1所(suo)(suo)述(shu)的(de)(de)輕質復(fu)合集流體，其特(te)征在于，所(suo)(suo)述(shu)金屬(shu)涂層(ceng)的(de)(de)顆粒為(wei)一次成型(xing)的(de)(de)柱狀顆粒，且(qie)至少部分所(suo)(suo)述(shu)柱狀顆粒為(wei)與(yu)所(suo)(suo)述(shu)支撐層(ceng)不垂直的(de)(de)傾(qing)斜顆粒。

5.根據權利要(yao)求4所述(shu)的(de)輕質(zhi)復合集流體(ti)，其特征(zheng)在(zai)于，所述(shu)金屬涂層中(zhong)傾斜顆粒(li)與所述(shu)支撐層之間(jian)的(de)角度為大于45°、小于90°。

6.根據權利要求4所述(shu)的輕質復合集流體，其(qi)特征在于(yu)，所述(shu)金(jin)屬涂層中傾斜顆粒(li)的含量(liang)為80％-90％。

7.根據權利要求4所(suo)(suo)述(shu)的(de)(de)(de)輕質復合集(ji)流體，其(qi)特征(zheng)在(zai)于，所(suo)(suo)述(shu)支撐層(ceng)的(de)(de)(de)上下表面具有低(di)(di)位點(dian)和高(gao)位點(dian)的(de)(de)(de)結構，其(qi)中(zhong)所(suo)(suo)述(shu)低(di)(di)位點(dian)為低(di)(di)于支撐層(ceng)所(suo)(suo)在(zai)平(ping)面的(de)(de)(de)區域(yu)，所(suo)(suo)述(shu)高(gao)位點(dian)為高(gao)于支撐層(ceng)所(suo)(suo)在(zai)平(ping)面的(de)(de)(de)區域(yu)，所(suo)(suo)述(shu)金屬涂(tu)層(ceng)的(de)(de)(de)顆粒位于低(di)(di)位點(dian)和高(gao)位點(dian)內，多個高(gao)位點(dian)包圍(wei)低(di)(di)位點(dian)。

8.根據權利(li)要求(qiu)4所述的(de)輕質復合集流體，其(qi)(qi)特征在于(yu)，所述金屬涂層(ceng)(ceng)和所述支撐層(ceng)(ceng)之間還設置有防腐蝕(shi)層(ceng)(ceng)，所述防腐蝕(shi)層(ceng)(ceng)的(de)顆粒微觀結構為圓(yuan)形或橢(tuo)圓(yuan)形或其(qi)(qi)他多(duo)邊(bian)形結構。

9.一(yi)種輕質(zhi)復合集(ji)流體的制備方(fang)法，其特征在(zai)于，包括如下(xia)步(bu)驟：

10.根據權利要求9所(suo)述(shu)(shu)的(de)(de)輕質復(fu)合集(ji)流體的(de)(de)制備方法，其特(te)征在于(yu)，所(suo)述(shu)(shu)通過真空蒸鍍法在所(suo)述(shu)(shu)支撐層的(de)(de)上(shang)下表面(mian)分(fen)別鍍上(shang)金屬涂層的(de)(de)步驟中，包(bao)括：

技術總結
本發明提供一種輕質復合集流體及其制備方法，輕質復合集流體包括支撐層，所述支撐層的上下表面均設置有金屬涂層，所述金屬涂層一次成型的形成在所述支撐層上，所述金屬涂層的厚度為500nm?1500nm。本發明的輕質復合集流體通過一次成型的在支撐層的上下表面形成金屬涂層，這樣的結構可以提高金屬顆粒相互結合力，防止多次成型導致的金屬層容易脫落的問題，且金屬涂層采用合適的厚度，在維持復合集流體輕質的同時可以提供較好的導電性能，有利于提高電池性能。

技術研發人員：于欽芳,羅萬里
受保護的技術使用者：深圳勁嘉聚能科技有限公司
技術研發日：
技術公布日：2024/9/19