[实用新型]一种含有新型集流体的锂电池

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种含有新型集流体的锂电池。

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、不容易氧化的含有新型集流体的锂电池。

所采用的技术方案如下：

一种含有新型集流体的锂电池,包括依次层叠的正极极片、隔膜与负极极片，所述正极极片由正极集流体和涂覆在正极集流体上的用于参与化学反应的正极活性物质构成；所述正极集流体具有多层结构，包括第一塑料薄膜，在所述第一塑料薄膜的上、下表面依次镀有第一粘接力增强层、铝金属镀层和第一防氧化层；所述负极极片由负极集流体和涂覆在负极集流体上的用于参与化学反应的负极活性物质构成，所述负极集流体具有多层结构，包括第二塑料薄膜，在所述第二塑料薄膜的上、下表面依次镀有第二粘接力增强层、铜金属镀层和第二防氧化层；所述正极活性物质在所述正极集流体和所述隔膜之间；所述负极活性物质在所述负极集流体和所述隔膜之间。

进一步地，所述第一塑料薄膜或第二塑薄膜为OPP、PI、PET、CPP或PVC。

进一步地，所述第一粘接力增强层或第二粘接力增强层为金属镀膜或非金属镀膜，当为金属镀膜时，所述金属为Ni；当为非金属镀膜时，所述非金属为SiC、Si₃N₄或Al₂O₃。

进一步地，所述第一防氧化层或第二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，所述第一塑料薄膜或第二塑薄膜的厚度为2-12μm。

进一步地，所述第一粘接力增强层或第二粘接力增强层的厚度为10-100nm。

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，所述第一防氧化层或第二防氧化层的厚度为10-100nm。

本实用新型的有益效果在于，

(1)通过塑料薄膜层实现减重，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)塑料薄膜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)镀上一层粘接力增强层，可减少铜/铝金属镀层的脱落，可有效防止铜金属镀层容易脱落导致集流体的性能丧失；

(4)用这种新的镀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，集流体成本可下降50％以上。

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

附图说明