[实用新型]一种多层结构集流体

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种多层结构集流体。

背景技术

传统锂离子电池负极集流体是铜箔，正极集流体是铝箔。随着锂电技术的发展，锂离子电池的高能量密度、轻量化和柔性化成为人们的追求。减薄铜/铝箔(正负极集流体的总质量约占电池总质量的14％-18％左右)，可实现锂离子电池的轻量化，提高能量密度，降低成本，但由于制备技术的局限，铜/铝箔的厚度很难再降低(目前铜箔可量产到6μm，铝箔可量产到8μm)；另外铜/铝箔变薄之后，机械强度降低，致使加工性能降低，因此需要新的“减薄技术”。

现有技术有将铜/铝镀在塑料(例如PET)上作为集流体来提高电池能量密度、降低成本、让电池轻量化。但其镀铜的最厚厚度为1.5μm，镀铝的最厚厚度为2.0μm(无论是镀铜还是镀铝，均需要一定的厚度来达到令人满意的导电性)，这相对于传统包装材料镀铜/铝膜镀层厚度来说要厚很多，而镀层越厚，镀铜/铝层越容易从塑料上脱落。

铜/铝箔的表面需要进行防氧化处理，因为铜/铝箔直接与负极/正极材料接触，时间长后，会被电解液腐蚀，从而降低锂离子电池的使用寿命。另外，我们发现在塑料上镀铜/铝后，再采用传统的防氧化方法容易致使铜/铝镀层的脱落。

实用新型内容

有鉴于此，为克服上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种既能实现电池的轻量化，提高能量密度，降低成本，又能使镀铜/铝层不容易脱落、不容易氧化的多层结构集流体。

所采用的技术方案为：

一种多层结构集流体，包括塑料薄膜，在所述塑料薄膜的上、下表面依次镀有金属镀层和防氧化层；所述金属镀层为铜金属镀层或铝金属镀层；所述塑料薄膜是毛面的。

进一步地，毛面塑料薄膜是采用添加颗粒物、液体搪磨、喷砂、等离子刻蚀、喷射刻蚀、化学刻蚀中的一种或多种制成的。

进一步地，所述塑料薄膜为OPP、PI、PET、CPP或PVC。

进一步地，所述塑料薄膜的厚度为2-12μm。

进一步地，所述铜金属镀层的厚度为100-1000nm，铝金属镀层的厚度为100-2000nm。

进一步地，所述防氧化层是致密的金属层或非金属层，当为金属层时，所述金属为Ni；当为非金属层时，所述非金属为Al₂O₃、Si₃N₄或SiC。

进一步地，所述防氧化层的厚度为10-100nm。

本实用新型的有益效果在于，

(1)通过塑料层实现减重，其中镀铝膜集流体可实现减重50％，厚度降低30％，镀铜膜集流体可实现减重70％，显著提高电池能量密度；

(2)塑料作为基底具有更强的拉伸强度，使得制备工序中的张力，压力等窗口会更大，从而备料段可采用更高的压力实现更大压实密度，提高过程制造能力；

(3)对塑料表面进行粗糙化处理，形成毛面塑料薄膜，来达到减少铜/铝金属镀层脱落的目的。

(4)用这种新的铜塑料膜集流体替代原有锂电池中的铜箔集流体，由传统的6μm的纯铜箔减少到不到1μm的镀铜层，铜的用量大大减少，集流体成本可降低50％以上。

(5)防氧化层可采用镀膜的方式得到，防氧化层可进一步解决塑料上铜/铝镀层脱落的问题，同时达到防氧化的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的多层结构集流体的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型优选的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1所示，一种多层结构集流体，包括塑料薄膜1，在塑料薄膜1的上、下表面依次镀有金属镀层2和防氧化层3；该金属镀层2为铜金属镀层或铝金属镀层；该塑料薄膜1是毛面的。