[发明专利]一种集流体，其极片和电化学装置

说明书

本申请涉及电池领域，具体地讲，涉及一种集流体，其极片和电化学装置。本申请的集流体包括绝缘层和导电层，绝缘层用于承载导电层，导电层用于承载电极活性材料层，且导电层位于绝缘层的至少一个表面上；绝缘层的密度小于导电层的密度；绝缘层的厚度为D1，D1满足：1μm≤D1≤10μm，导电层的厚度为D2，D2满足：200nm≤D2≤1.5μm；绝缘层的拉伸强度不小于150MPa；导电层的电阻率不大于8.0×10^‑8Ω·m。本申请的集流体，可有效提高电池的重量能量密度，同时还具有良好的机械强度和导电性，保证集流体具有良好的循环性能和倍率性能。

技术领域

本申请涉及电池领域，具体地讲，涉及一种集流体，其极片和电化学装置。

背景技术

锂离子电池由于具备能量密度大、输出功率高、循环寿命长和环境污染小等优点而被广泛应用于电动汽车以及消费类电子产品中。随着锂离子电池的应用范围不断扩大，大家对锂离子电池的重量能量密度和体积能量密度的要求也越来越高。

为了得到质量能量密度和体积能量密度较高的锂离子电池，通常对锂离子电池进行如下改进：(1)选择放电比容量高的正极材料或负极材料；(2)优化锂离子电池的机械设计，使其体积最小化；(3)选择高压实密度的正极极片或负极极片；(4)对锂离子电池的各部件进行减重。

其中，对集流体的改进通常是选择重量较轻或厚度较小的集流体，例如可以采用打孔集流体或镀有金属层的塑料集流体等。

对于镀有金属层的塑料集流体来说，要得到导电性能好、重量轻、厚度小的集流体，还需要很多方面的改进。

基于此，提出本申请。

发明内容

鉴于此，本申请第一方面提出一种集流体，其兼具良好的导电性、重量能量密度和机械强度。该集流体包括绝缘层和导电层，所述绝缘层用于承载所述导电层，所述导电层用于承载电极活性材料层，且所述导电层位于所述绝缘层的至少一个表面上；

所述绝缘层的密度小于所述导电层的密度；绝缘层的厚度为D1，D1满足：1μm≤D1≤10μm，所述导电层的厚度为D2，D2满足：200nm≤D2≤1.5μm；

所述绝缘层的拉伸强度不小于150MPa；

所述导电层的电阻率不大于8.0×10^-8Ω·m。

本申请第二方面提出一种极片，包括本申请第一方面的集流体和形成于该集流体表面的电极活性材料层。

本申请第三面提出一种电化学装置，包括正极极片、隔膜和负极极片，其中，正极极片和/或负极极片为本申请第二方面的极片。

本申请的技术方案至少具有以下有益的效果：

本申请的集流体，相对于传统集流体重量小，从而可以有效改善电池的重量能量密度，从而获得一种轻质集流体。本申请的轻质集流体还具有良好的机械强度和导电性，从而保证该集流体良好的机械稳定性、工作稳定性和使用寿命，并且还具有良好的倍率性能。

本申请的极片和电化学装置，既具有较高的重量能量密度，也同时具有良好的倍率性能、循环性能等电化学性能，同时具有优异的工作稳定性和使用寿命。

附图说明

图1为本申请某一具体实施方式的正极集流体的结构示意图；

图2为本申请又一具体实施方式的正极集流体的结构示意图；

图3为本申请某一具体实施方式的负极集流体的结构示意图；

图4为本申请又一具体实施方式的负极集流体的结构示意图；

图5为本申请又一具体实施方式的正极集流体的结构示意图；